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第2讲化学平衡状态化学平衡的移动最新考纲要求核心素养脉络1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2．掌握化学平衡的特征。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，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。1.变化观念与平衡思想：知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化学变化有一定限度，是可以调控的。能多角度、多动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。2．证据推理与模型认知：建立观点、结论和证据之间的逻辑关系；知道可以通过分析、推理等方法认识化学平衡的特征及其影响因素，建立模型。能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。考点一化学平衡状态一、可逆反应1．定义：在同一条件下既可以向___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：“三同一小”(1)三同：a.相同条件下；b.正逆反应______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______(填“等于”或“小于”)100%。3．表示方法：在化学方程式中用“______”表示。正逆同时小于二、化学平衡状态1．概念：在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率______，反应体系中所有参加反应的物质的______或质量保持不变的状态。相等浓度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。反应过程如下：3．平衡状态的特征[思维诊断1]判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)2H2O电解点燃2H2↑＋O2↑为可逆反应()(2)二次电池的充、放电为可逆反应()(3)对反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，压强不随时间而变，说明反应已达平衡状态()(4)对于NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)反应，当每消耗1molSO3的同时生成1molNO2时，说明反应达到平衡状态()××××(5)化学平衡状态指的是反应静止了，不再发生反应了()(6)对于A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)反应，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件下，均不能作为达到化学平衡状态的标志()(7)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态()(8)在2L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，当该容器内颜色保持不变时能说明该反应已达到平衡状态()×××√[思维诊断2]向含有2mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)＋O2(g)催化剂加热2SO3(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q0)，充分反应后生成SO3的物质的量________2mol(填“”“”或“＝”，下同)，SO2的物质的量________0mol，转化率________100%，反应放出的热量________QkJ。[思维诊断3]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0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，发生反应，则平衡体系中各物质的浓度范围为c(X2)________，c(Y2)________，c(Z)________。解析：可根据极端假设法判断，假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。假设反应正向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)起始浓度(mol·L－1)0.10.30.2改变浓度(mol·L－1)0.10.10.2终态浓度(mol·L－1)00.20.4假设反应逆向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)起始浓度(mol·L－1)0.10.30.2改变浓度(mol·L－1)0.10.10.2终态浓度(mol·L－1)0.20.40平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈(0,0.2)，Y2∈(0.2,0.4)，Z∈(0,0.4)。答案：0X20.2mol·L－10.2mol·L－1Y20.4mol·L－10Z0.4mol·L－1教材对接高考1．(RJ选修4·P32T5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amolA，同时生成3amolCB．容器内B的浓度不再变化C．混合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B2．(RJ选修4·P32T5改编)在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，当下列物理量不再变化时，能够表明该反应已达到平衡状态的是()A．混合气体的压强B．混合气体的平均相对分子质量C．A的物质的量浓度D．气体的总物质的量B解析：选B。因反应前后气体分子总数不变，故无论反应是否达到平衡状态，混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变，A、D错误；A为固态，其物质的量浓度为常数，C错误；若反应正向移动，混合气体的质量增加，则混合气体的平均相对分子质量变大，反之变小，故混合气体的平均相对分子质量不变时能够说明反应达到平衡状态，B正确。3．(溯源题)(2018·高考浙江卷)反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应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键的数目相等D．容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2A解析：选A。因该反应在恒压绝热容器中进行且为放热反应，当容器内的温度不再变化时，说明放出的热量不再变化，可以判断反应已达平衡状态，A项正确；因反应在恒压条件下进行，压强始终不变，故压强不再变化不能表明反应一定已达平衡状态，B项错误；相同时间内，断开H—H键的数目和生成N—H键的数目相等，不能表明反应一定已达平衡状态，C项错误；容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2，不能表明反应一定已达平衡状态，D项错误。探源本考题源于教材RJ选修4P26“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。对于密闭容器中的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否达到平衡可以归纳如下表(用“平衡”或“不一定平衡”填表)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质量分数一定平衡②各物质的质量或质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡混合物体系中各成分的含量④总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否平衡①在单位时间内消耗了mmolA，同时也生成了mmolA平衡②在单位时间内消耗了nmolB，同时也消耗了pmolC平衡③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q不一定平衡正、逆反应速率之间的关系④在单位时间内生成了nmolB，同时也消耗了qmolD不一定平衡化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否平衡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不一定平衡化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否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气体的密度密度一定不一定平衡颜色反应体系内有色物质的颜色稳定不变平衡1．在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强，②混合气体的密度，③混合气体的总物质的量，④混合气体的平均相对分子质量，⑤混合气体的颜色，⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比，⑦某种气体的百分含量(1)能说明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是________。(2)能说明I2(g)＋H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是________。(3)能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是________。(4)能说明C(s)＋CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是________。(5)能说明NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡状态的是________。(6)能说明5CO(g)＋I2O5(s)5CO2(g)＋I2(s)达到平衡状态的是________。答案：(1)①③④⑦(2)⑤⑦(3)①③④⑤⑦(4)①②③④⑦(5)①②③(6)②④⑦2．若上述题目中的(1)～(4)改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何？答案：(1)②③④⑦(2)⑤⑦(3)②③④⑤⑦(4)②③④⑦3．一定温度下，反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是()A．①②B．②④C．③④D．①④D解析：选D。因反应容器保持恒压，所以容器体积随反应进行而不断变化，结合ρ气＝m/V可知，气体密度不再变化，说明容器体积不再变化，即气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，①符合题意；无论是否平衡，反应的ΔH都不变，②不符合题意；反应开始时，加入1molN2O4，随着反应的进行，N2O4的浓度逐渐变小，故v正(N2O4)逐渐变小，直至达到平衡，③不符合题意；N2O4的转化率不再变化，说明N2O4的浓度不再变化，反应达到平衡状态，④符合题意，故选D。考点二化学平衡移动一、化学平衡移动的过程一定条件下的化学平衡――→条件改变非平衡状态――→一段时间后新平衡状态具体变化情况如下所示：二、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)___v(逆)：平衡向逆反应方向移动。＞＝＜三、外界条件对化学平衡移动的具体影响改变影响平衡的一个条件化学平衡移动方向化学平衡移动结果图示增大反应物浓度向___反应方向移动反应物浓度减小，但比原来大如图甲减小反应物浓度向___反应方向移动反应物浓度增大，但比原来小如图乙增大生成物浓度向___反应方向移动生成物浓度减小，但比原来大如图丙浓度减小生成物浓度向___反应方向移动生成物浓度增大，但比原来小如图丁正逆逆正改变影响平衡的一个条件化学平衡移动方向化学平衡移动结果图示增大体系压强向______________的反应方向移动体系压强减小，但比原来大如图戊压强减小体系压强向______________的反应方向移动体系压强增大，但比原来小如图己升高温度向______反应方向移动体系温度降低，但比原来高如图庚温度降低温度向______反应方向移动体系温度升高，但比原来低如图辛气体体积减小气体体积增大吸热放热四、勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件(浓度、压强、温度等)之一，平衡将向着__________________的方向移动。减弱这种改变注意“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”，即平衡移动不能将外界影响完全消除，而只能减弱。[思维诊断]判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)升高温度，化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小()(2)增加反应物的量平衡一定会正向移动()(3)平衡正向移动时反应物的百分含量一定减小，生成物的百分含量一定增大()×××(4)增大压强平衡正向移动，反应物的浓度会减小，生成物的浓度会增大()(5)若改变条件正反应速率增大，平衡可能会逆向移动()(6)气体反应物的量越多该反应的反应物的转化率一定越小()×√×教材对接高考1．(RJ选修4·P32T7改编)汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)＋CO(g)12N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.4kJ·mol－1在恒容的密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，填写下列空白：(1)升温时，平衡____