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第二节化学平衡状态化学平衡常数【高考新动向】考点梳理（三年12考）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，认识其一般规律。【考纲全景透析】一、化学平衡1.可逆反应（1）概念：在一定条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。（2）表示：采用“”表示，如：Cl2+H2OH++Cl-+HClO（3）特点：可逆反应在同一体系中同时进行。可逆反应进行一段时间后，一定会达到化学平衡状态“两同一不能”——同一条件下，正、逆反应同时进行，不能进行到底2、化学平衡状态（1）概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的百分含量保持恒定的状态。（2）特征①逆：化学平衡状态只对可逆反应而言．②等：正反应速率等于逆反应速率。③动：化学平衡是一种动态平衡，反应达到平衡时，正逆反应都仍在继续反应。④定：在平衡混合物中，各组成成分的含量保持不变。⑤变：化学平衡是在一定条件下暂时的平衡．当影响化学平衡的外界条件改变，化学平衡就会发生移动。二、外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡的影响1.化学平衡移动实质：化学平衡移动是由于浓度、温度、压强的变化使可逆反应从一种平衡状态变为另一平衡状态的过程。平衡移动的实质因为条件的变化打破了正反应、逆反应速率相等的关系。υ(正)＞υ(逆)，正向移动；υ(正)υ(逆)，平衡逆向移动。对可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)条件变化反应特点υ(正)υ(逆)υ正υ逆移动方向说明反应物浓度增大增不变υ正＞υ逆向右固体或纯液体浓度视为固定不变的生成物浓度减小不变减反应物浓度减小减不变υ正＜υ逆向左生成物浓度增大不变增升高温度正反应吸热增增υ正＞υ逆向右升高或降低温度，υ正υ逆增加或减小程度不同正反应放热增增υ正＜υ逆向左降低温度正反应吸热减减υ正＜υ逆向左正反应放热减减υ正＞υ逆向右压缩体积增大压强m+n＞p+q增增υ正＞υ逆向右反应物产物都是固体或液体，压强对平衡无影响。m+n=p+q增增υ正=υ逆不移动m+n＜p+q增增υ正＜υ逆向左容积不变，充入He不变不变υ正=υ逆不移动分压不变压强不变充入Hem+n＞p+q减减υ正＜υ逆向左相当于减压m+n=p+q减减υ正=υ逆不移动m+n＜p+q减减υ正＞υ逆向右2.勒夏特列原理在封闭体系中，如果只改变平衡体系中的一个条件时，平衡将向减弱这个条件改变的方向移动。3.催化剂与化学平衡的关系使用催化剂，能同等程度地增大正反应和逆反应的反应速率，可以缩短达到平衡的时间，但对化学平衡没有影响。【热点难点全析】〖考点一〗化学平衡状态的判断1.v正＝v逆——反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等。2.平衡混合物中各组成成分的含量保持不变——各组分的物质的量浓度、质量分数、物质的量分数、体积分数(有气体参加的可逆反应)、反应物的转化率等保持不变。3.实例分析例举反应mA(g)＋npC(g)＋qD(g)是否达到平衡状态混合物体系中各成分的量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定是②各物质的质量或各物质的质量分数一定是③各气体的体积或体积分数一定是④总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定不一定正反应速率与逆反应速率的关系①单位时间内消耗了mmolA，同时生成mmolA，即v正＝v逆是②单位时间内消耗了nmolB，同时消耗了pmolC，即v正＝v逆是③vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆不一定④单位时间内生成nmolB，同时消耗了qmolD，均指v逆，v正不一定等于v逆不一定总压强①若m＋n≠p＋q，总压强一定(其他条件不变)是②若m＋n＝p＋q，总压强一定(其他条件不变)不一定混合气体平均相对分子质量(M)①m＋n≠p＋q，M一定是②m＋n＝p＋q，M一定不一定温度任何化学反应都伴随着能量变化，体系温度一定(其他条件不变)是体系的密度(ρ)密度一定不一定【提醒】（1)根据正、逆反应速率来判断可逆反应是否达到平衡时，要注意用同一种物质正、逆反应速率相等，不同种物质正、逆反应速率之比等于化学计量数之比。(2)根据压强是否变化来判断可逆反应是否达到平衡时，要注意两点：一是容器的容积是否可变。二是反应前后气体的体积是否变化。(3)注意分析反应。对于不同的反应，用相同物理量判断时，结果可能不同。如压强不再变化时，对于气体体积变化的反应是平衡状态，但气体体积不变的反应不一定是平衡状态。【典例1】[双选题](2012·临沂模拟)一定条件下在2L的密闭容器中充入2molSO2和2molO2，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，进行到4min时，测得n(SO2)＝1.2mol。下列说法正确的是()A．反应进行到2min时，容器中n(SO3)可能为0.5molB．当v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)＝2∶1∶2时该反应达平衡状态C．温度升高时正反应速率增大，逆反应速率减小D．4min内氧气的平均反应速率为0.05mol·L－1·min－1解析：平衡时n(SO3)＝0.8mol，因为化学反应速率是平均速率，故前2min，反应速率大于平均速率，故前2min的n(SO3)0.4mol，A正确；该反应速率比未体现出反应方向，B错误；温度升高，正、逆反应速率都要增大，C错误；4min内O2的平均反应速率为0.05mol·L－1·min－1，D正确。答案：AD〖考点二〗化学平衡与转化率的关系1.转化率转化率=%100反应物的起始浓度反应物的平衡浓度反应物的起始浓度2.实例分析（1）反应前后气体体积不相等的反应。2232()()2()0SOgOgSOgH＜条件变化平衡移动转化率变化增大2O浓度正移2SO的转化率增大，2O的转化率减小增大3SO浓度逆移从你反应角度看，3SO的转化率减小升高温度逆移2SO、2O的转化率都减小增大压强正移2SO、2O的转化率都增大（2）反应物只有一种或是产物只有一种的可逆反应。2242NOgNOg（）（）条件变化平衡移动转化率变化体积不变时，充入2NO气体正移2NO的转化率增大体积不变时，充入24NO气体逆移2NO的转化率增大（3）对于反应前后气体体积相等的反应。22Ig+HgHIg（）（）2（）条件变化平衡移动转化率变化增大2H的浓度正移2H的转化率减小，2I的转化率增大增大HI的浓度逆移转化率不变增大压强不移动转化率不变3．惰性气体（与反应中各气体物质无关的气体）的影响(l)若容器恒温恒容，充人惰性气体虽改变了容器内气体的总压强，但却没有改变气体的浓度，故平衡不移动，转化率不变。(2)若容器恒温恒压，充人惰性气体会使容器的容积增大，虽未减小容器内气体的总压强，但降低了各物质的浓度，从而使平衡向气体体积增大的方向移动，若正向移动，转化率增大，若逆向移动，转化率减小。【提醒】(1)增大反应物浓度，反应物的转化率不一定增大。如合成氨的反应中，增大氮气浓度，氮气的转化率减小，氢气的转化率增大。(2)生成物浓度比原来减小了，不一定是平衡向逆反应方向移动造成的，如气体反应减小压强，不论平衡向哪个方向移动，各种气体物质的浓度都减小。(3)压强增大，平衡不一定移动，可从v(正)与v(逆)的变化分析。如下表改变条件v(正)、v(逆)变化平衡移动恒容容器充入惰性气体v(正)、v(逆)不变平衡不移动反应前后气体相等反应，压缩容器体积v(正)、v(逆)都增大，且v(正)=v(逆)平衡不移动【典例2】在密闭容器中发生如下反应：aX(g)＋bY(g)cZ(g)＋dW(g)，反应达到平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的12，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡时的1.8倍。下列叙述中不正确的是()A．平衡向逆反应方向移动B．a＋b＜c＋dC．Z的体积分数增加D．X的转化率下降【答案】C【解析】此反应达平衡后保持温度不变，将气体体积压缩到原来的12，假设平衡不发生移动，W的浓度应变为原平衡时的2倍，而实际为1.8倍，假设不成立，原平衡必发生移动，由W的浓度为原平衡时的1.8倍，小于2倍知，平衡一定向W减少的方向即逆反应方向移动，根据勒夏特列原理知：a＋b＜c＋d，平衡移动的结果导致Z的体积分数减小，X的转化率下降。〖考点三〗化学平衡常见的图象1.图像题的解题思路(1)一看点：即看线段的起点是否通过原点，两条线的交点或者线段的拐点等。(2)二看线：看线段的走向和变化趋势。(3)三看面：看清楚横坐标和纵坐标表示的物理量。(4)四看要不要作辅助线：看是否需要作等温线或等压线。2.对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若m＋np＋q且ΔH0（1）v－t图像（2）c－t图象（3）c或α－p(T)图象【图像分析方法】对于化学反应平衡的有关图像问题，可按以下的方法进行分析：(1)认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。(2)看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。(3)看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v(吸)v(放)，在速率－时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增，增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。(4)注意终点。例如在浓度－时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。(5)先拐先平。例如，在转化率－时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。(6)定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。【典例3】在密闭容器中进行下列反应：M(g)+N(g)R(g)+2L(？)，当改变温度和压强时，R的含量的变化情况如图所示，下列叙述正确的是()A.正反应吸热，L是气体B.正反应吸热，L是固体C.正反应放热，L是液体D.正反应放热，L是气体【解析】选D。压强不变都为p2时，根据“先拐先平数值大”的规律可知T1T2，则从T2到T1的升温过程中，R的含量减少，说明正反应为放热反应；温度不变都为T2时，利用“先拐先平数值大”的规律可知压强p2p1，当增大压强时，R的含量减少，说明逆反应为气体体积减小的反应，所以L为气体。综上所述D项正确。【高考零距离】【2012高考】1.（2012·重庆高考·13）13.在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：a（g）+b（g）2c（g）；△H0x（g）+3y（g）2z（g）；△H0进行先关操作且达到平衡后（忽略体积改变所做的功），下列叙述错误的是A.等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变B.等压时，通入z气体，反应器中温度升高C.等容时，通入惰性气体，各反应速率不变D.等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大【解题指南】解答本题要掌握以下两种情况对平衡的影响：1、等压、等容时加入惰性气体对平衡的影响。2、等压、等容时加入一种反应物对平衡的影响。【解析】选A。等压时通入惰性气体，相当如给体系减压，扩大体积，各物质浓度减小，所以A错误；等压时，加入Z气体，相当于扩大体积，反应二向左移动，反应放热，温度升高，B项正确。等容时充入惰性气体，对反应体系无影响，各物质浓度不变，反应速率不变，C项正确；等容时加入Z，反应二平衡左移，Y物质的量浓度变大，D项正确。2、(2012·安徽高考·9)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l)△H＜0若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应平衡常数不变【解题指南】解答本题“三部曲”：先看容器—恒容，再看反应—气体体积缩小的放热反应，最后运用规律分析。【解