高考化学一轮复习-化学平衡状态、化学平衡的移动（复习讲义）（全国通用）（解析版）

这是一份高考化学一轮复习-化学平衡状态、化学平衡的移动（复习讲义）（全国通用）（解析版），共24页。
02 \l "_Tc7022" 体系构建·思维可视
03 \l "_Tc306" 核心突破·靶向攻坚
\l "_Tc23645" 考点一 化学平衡状态
\l "_Tc8741" 知识点1可逆反应
\l "_Tc5345" 知识点2化学平衡
\l "_Tc21155" 考向1可逆反应的特点
\l "_Tc28902" 考向2 化学平衡状态的判断
【思维建模】判断平衡状态的方法
\l "_Tc818" 考点二 化学平衡移动
\l "_Tc27137" 知识点1化学平衡的移动
\l "_Tc28076" 知识点2影响化学平衡的因素
\l "_Tc27137" 知识点3勒夏特列原理
\l "_Tc27137" 知识点4等效平衡
\l "_Tc18130" 考向1 分析外界条件对化学平衡的影响
【思维建模】判断化学平衡移动方向的思维模型
\l "_Tc10653" 考向2 等效平衡的应用
【思维建模】判断物质变化的基本思路
\l "_Tc9851" 考向3 勒夏特列原理的应用
【思维建模】各反应类型间的关系
\l "_Tc22970" 04 \l "_Tc24080" 真题溯源·考向感知

考点一 化学平衡状态
\l "_Tc25045" 知识点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．可逆反应的特点
(1)同步性：正逆反应同时进行
(2)等同性：反应条件完全相同
(3)共存性：①反应不可能进行到底，即反应体系中反应物与生成物共存；②各组分的浓度都大于零。
3．证明某反应为可逆反应
(1)检验出某种生成物
(2)检验量少的反应物是否有剩余
4．表示：在方程式中用“”表示，而不用“”表示。
\l "_Tc16775" 知识点2 化学平衡
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：
(1)对于只加入反应物从正向建立的平衡：
(2)对于只加入生成物从逆向建立的平衡：
3．化学平衡的特征
(1)逆：可逆反应；
(2)动：化学平衡是一种动态平衡，v(正)=v(逆)≠0；
(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不变；
(5)变：条件改变，平衡状态可能改变，新条件下建立新的化学平衡。
4．化学平衡状态的判断
(1)判断方法分析
(2)动态标志：v正＝v逆≠0
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＋bBcC＋dD，eq \f(v正A,v逆B)＝eq \f(a,b)时，反应达到平衡状态。
(3)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。
④绝热容器中温度不变。
⑤密度eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ρ＝\f(m,V)))不变(注意容器中的气体质量或体积变化)。
⑥平均相对分子质量eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(M＝\f(m,n)))不变(注意气体质量或气体物质的量变化)。
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”
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)H2(g)＋I2(g)。
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)H2(g)＋I2(g)。
④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
\l "_Tc17630" 考向1 可逆反应的特点
例1(2025·浙江杭州高一期中)在一定温度下的恒容密闭容器中发生可逆反应：4A(g)+5B(g)4C(g)+6D(g)，已知A(g)、B(g)、C(g)、D(g)的初始浓度分别为0.4ml/L、0.8ml/L、0.4ml/L、0.8ml/L。当反应达到平衡时，各物质的浓度不可能为( )
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】假设反应正向进行到底，A完全消耗，B减少0.5 ml/L(剩余0.3ml/L)，C增加0.4ml/L(达0.8ml/L)，D增加0.6ml/L(达1.4ml/L)；逆向进行到底时，C完全消耗，D减少0.6ml/L(剩余0.2ml/L)，A增加0.4ml/L(达0.8ml/L)，B增加0.5ml/L(达1.3ml/L)。实际为可逆反应，各物质浓度应在两极限之间但无法取到极值。A项，A的浓度在0~0.8ml/L之间，A不符合；B项，B的浓度在0.3~1.3ml/L之间，B不符合；C项，C的浓度在0~0.8ml/L之间，C不符合；D项，D的浓度在0.2~1.4ml/L之间，不可能等于1.4ml/L，D符合；故选D。
思维建模 极端假设法确定各物质浓度范围
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
【答案】C
【解析】A项，高炉炼铁中CO比例不变说明反应达到化学平衡，属于可逆反应，A不符合题意；B项，Cl2溶于水存在可逆反应：，溶液中既存在也存在，B不符合题意；C项，铜与浓硫酸在加热时反应生成SO2等产物，常温下不反应，不是可逆反应，C符合题意；D项，SO2与O2生成SO3是典型的可逆反应：2SO2 + O22SO3，D不符合题意；故选C。
【变式训练2·变载体】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 ml·L-1、0.3 ml·L-1、0.08 ml·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 ml·L-1＜c1＜0.14 ml·L-1
【答案】D
【解析】A项，根据物质反应消耗的浓度比等于化学方程式中化学计量数的比，反应消耗X的浓度是x ml/L，则会消耗Y浓度为3x ml/L，故c1、c2=(0.1+x) ml/L：(0.3+3x) ml/L=1：3，A错误；B项，平衡时，正、逆反应速率相等，则Y和Z的生成速率之比为3：2，B错误；C项，反应前后X、Y气体的浓度比相同符合反应系数之比，所以达到平衡状态时，转化率相同，C错误；D项，若反应向正反应进行到达平衡，X、Y的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，Z浓度为0，则反应开始时c1(X)=(0.1+0.04) ml/L=0.14 ml/L；若反应从逆反应方向开始，Z的浓度最大，X、Y浓度最小，由于X、Y反应消耗关系是1：3，剩余浓度比是1：3，则X的起始浓度为0 ml/L。但由于X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，所以c1的取值范围为0 ml·L-1＜c1＜0.14 ml·L-1，D正确；故选D。
【变式训练3·变考法】(2025·黑龙江黑河高一期末)一定条件下，在某一恒容密闭容器中，能发生反应，下列说法正确的是( )
A．此条件下，向容器中初始时只通入O2和SO3是不会发生反应的
B．保持其他条件不变，通入少量稀有气体，则正、逆反应速率均加快
C．适当地升高温度，既可加快化学反应速率，也可实现SO2的完全转化
D．若向容器中充入0.2mlSO2、0.1mlO2、0.2ml SO3，无论反应进行到何种程度，该混合气体中氧原子与硫原子的总个数比一定为3：1
【答案】D
【解析】A项，若初始只通入O2和SO3，反应会逆向进行生成SO2，因此会发生反应，A错误；B项，恒容下通入稀有气体，反应物浓度不变，正、逆反应速率均不变，B错误；C项，升高温度虽加快反应速率，但可逆反应无法完全转化，且升温可能使平衡逆向移动，C错误；D项，根据原子守恒，S总物质的量为0.4ml，O总为1.2ml，比例恒为3：1，D正确；
\l "_Tc16322" 考向2 化学平衡状态的判断
例2(2025·山东枣庄高一期末)恒温恒压密闭装置中投入一定量的反应物进行反应：，下列情况不能确定该反应达到化学平衡状态的是( )
A．SO3的浓度不再发生变化 B．容器内混合气体密度不再发生变化
C．SO2与2的物质的量之比不再发生变化 D．混合气体平均相对分子质量不再发生变化
【答案】C
【解析】A项，SO3的浓度不再变化，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，A正确；B项，恒温恒压下，总质量不变，但体积随反应变化，密度=，当密度不变时表明体积不再变化，即反应达平衡，B正确；C项，若初始投料中SO2与O2的物质的量之比为2：1，反应中该比值始终为2：1，无法判断是否达平衡；若初始比例不等于2：1，比值变化到平衡时固定，因题目未明确初始投料比例，C错误；D项，总质量固定，平均相对分子质量=，总物质的量变化时平均相对分子质量变化，当其不变时表明达平衡，D正确；故选C。
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】与外界隔热、容积不变的密闭容器中，发生反应2X(g)+Y(g)3Z(g)+M(s) ΔH=-a kJ·ml-1，下列说法不正确的是( )
A．容器的温度不再升高，表明反应达到平衡状态 B．容器压强不变，表明反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，反应放出的总热量可能为a kJ D．反应过程中，气体的密度始终保持不变
【答案】D
【解析】因为此容器是隔热容器，且此反应是放热反应，随着反应进行，温度升高，压强增大，因此当温度、压强不再改变时，说明反应达到平衡；当生成3 ml Z(g) 和1 ml M(s)时，放出的热量为a kJ·ml-1；因为M为固体，反应正向进行时，气体质量减少，容器为恒容状态，密度减小。
【变式训练2·变载体】下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是( )
A．H2(g)+Br2(g) 2HBr(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变
B．2NO2(g) N2O4(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变
C．CaCO3(s)CO2(g)+ CaO(s)，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变
D．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3：1
【答案】D
【解析】A项，H2(g)+Br2(g)2HBr(g) 恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变，说明溴单质的浓度不再变化，达到了平衡，选项A不符合题意；B项，2NO2(g)N2O4(g)是前后气体系数和变化的反应，当恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变，达到了平衡，选项B不符合题意；C项，CaCO3(s)CO2(g)+CaO(s) 恒温、恒容下，反应体系中气体的密度等于气体质量和体积的比值，质量变化，体积不变，所以密度变化，当气体密度保持不变的状态是平衡状态，选项C不符合题意；D项，3H2(g)+N2(g)2NH3(g) 反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3：1，不能证明正逆反应速率相等，不一定是平衡状态，选项D符合题意。
【变式训练3·变题型】一定温度下，反应N2O4(g) 2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 ml N2O4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．①② B．②④ C．③④ D．①④
【答案】D
【解析】ΔH是恒量，不能作为判断平衡状态的标志；该反应是充入1 ml N2O4，正反应速率应是逐渐减小直至不变，③曲线趋势不正确。

考点二 化学平衡移动
知识点1 化学平衡的移动
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、逆反应的速率不相等，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．化学平衡移动的过程
3．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。
知识点2 影响化学平衡的因素
1．改变下列条件对化学平衡的影响
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，对化学平衡没影响。
(2)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。
(3)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eq \(―――――――――→,\s\up7(充入惰性气体))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eq \(―――――――――→,\s\up7(充入惰性气体))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)
得分速记
特殊情况下的平衡移动
(1)向容器中通入无关气体
①恒容容器：压强增大，浓度不变，速率不变，平衡不移动
②恒压容器：体积增大，浓度减小，速率减慢，平衡向气体体积增大的方向移动
(2)同倍数改变反应物和生成物浓度
①恒温恒容：相当于改变压强
②恒温恒压：瞬间各组分的浓度不变，平衡不移动
(3)不同倍数改变反应物和生成物浓度
①Q＜K：平衡正向移动，v正＞v逆
②Q＝K：平衡不移动，v正＝v逆
③Q＞K：平衡逆向移动，v正＜v逆
知识点3 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．理解勒夏特列原理的注意问题
(1)勒夏特列原理适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。
(2)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一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。
(3)平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。
3．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。
(1)原理：改变影响平衡移动的一个条件，平衡向减弱该条件方向移动
(2)前提：必须存在可逆过程(存在平衡)
①化学平衡：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
②电离平衡：CH3COOHCH3COO－+H+
③水解平衡：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
④沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl－(aq)
⑤气体溶解平衡：O2(g)O2(aq)
⑥结晶溶解平衡：KNO3(s)K+(aq)+NO3－(aq)
(3)必须有平衡移动，且实际移动方向符合理论移动方向
①催化剂不能使平衡移动，无法用勒夏特列原理解释。
②等体反应改变压强，平衡不移动，无法用勒夏特列原理解释。
(3)“加的多，剩的多”原理
①增大X的浓度，新平衡时c(X)一定比原平衡时的大
②增大压强，新平衡时P一定比原平衡时的大
③升高温度，新平衡时T一定比原平衡时的大
(4)“单一气体型”反应的特殊性
①反应形式：A(s)xB(s)+yC(g)
②改变压强、浓度，平衡移动，新平衡时P、c不变
(5)“单侧气体型”反应的特殊性
①反应形式：A(s)xB(g)+yC(g)
②改变压强、同倍数改变浓度，平衡移动，新平衡时P、c不变
③改变一种气体浓度，平衡移动，新平衡时c变大
知识点4 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的判断方法：极值等量即等效。
例如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
① 2 ml 1 ml 0
② 0 0 2 ml
③ 0.5 ml 0.25 ml 1.5 ml
④ a ml b ml c ml
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 ml，O2均为1 ml，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，eq \f(c,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：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
① 2 ml 3 ml 0
② 1 ml 3.5 ml 2 ml
③ a ml b ml c ml
按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物，则①②中eq \f(nSO2,nO2)＝eq \f(2,3)，故互为等效平衡。
③中a、b、c三者关系满足：eq \f(c＋a,\f(c,2)＋b)＝eq \f(2,3)，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：H2(g)＋I2(g)2HI(g)
① 1 ml 1 ml 0
② 2 ml 2 ml 1 ml
③ a ml b ml c ml
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eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(c,2)＋a))∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(c,2)＋b))＝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。
得分速记
两平衡状态间要互为等效应满足四点：①同一条件；②同一可逆反应；③仅仅由于初始投料不同(即建立平衡的方向可以不同)；④平衡时相应物质在各自平衡体系中的体积分数(或物质的量分数)相同。
考向1分析外界条件对化学平衡的影响
例1(2025·重庆市高三第五次质量检测)将mgCu2(OH)2CO3固体置入体积为500 mL的真空密闭容器中，保持温度不变，发生反应：Cu2(OH)2CO3(s)2CuO(s)+H2O(g)＋CO2(g)。达到平衡时，测得CO2的物质的量为0.2ml。下列说法正确的是( )
A．保持容器体积不变，向平衡体系中通入适量N2，c(CO2)减小
B．压缩容器体积为250 mL，达到新的平衡后容器中固体的质量增加3.0g
C．扩大容器体积为2L，一段时间后容器中c(H2O)=0.25ml·L-1且维持不变，则m=111
D．保持容器体积不变，向平衡体系中通入H2O(g)和CO2(g)各0.2ml，达到新的平衡后，0.4ml·L-1＜c(H2O)＜0.8ml·L-1
【答案】C
【解析】A项，保持容器体积不变，向平衡体系中通入的N2，不影响反应中各物质浓度，则平衡不移动，c(CO2)不变，故A错误；B项，压缩容器体积为250 mL，达到新的平衡时平衡常数不变，则c(CO2)不变，压缩容器体积为原来的一半，逆向移动，此时CO2的物质的量为原来的一半，即0.1ml；消耗0.1ml二氧化碳时，固体质量增加，B错误；C项，扩大容器体积为2L，体积扩大四倍，平衡正向移动，一段时间后容器中，浓度维持不变，可知mgCu2(OH)2CO3完全反应，则，C正确；D项，保持容器体积不变，向平衡体系中通入H2O(g)和CO2(g)各0.2ml，温度不变，不变，达到新的平衡后，c(H2O)==c(CO2)=0.4ml·L-1，D错误；故选C。
思维建模 判断化学平衡移动方向的思维模型
【变式训练1·变载体】(2025·海南省高三期末)二氧化碳的原料化是“碳达峰”“碳中和”的重要措施。以CO2为原料合成甲醇的反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH=-49.2kJ·ml-1。温度为T℃时，在密闭容器中通入1mlCO2(g)、3mlH2(g)，一段时间后反应达到化学平衡。下列说法正确的是( )
A．v正(H2)=3v正(CO2)时反应达到平衡状态 B．增大压强，平衡常数增大
C．使用合适催化剂，CO2平衡转化率增大 D．恒压下，通入一定量He，CO2平衡转化率减小
【答案】D
【解析】A项，v正(H2)=3v正(CO2)均表示正反应速率，不一定达到平衡状态，应该是v逆(H2)=3v正(CO2)说明反应已达到平衡状态，A错误；B项，平衡常数只受温度影响，增大压强平衡常数不变，B错误；C项，催化剂不影响平衡移动，CO2平衡转化率不变，C错误；D项，恒压下，通入一定量He，容器体积变大，反应物的分压减小，平衡逆向移动，CO2平衡转化率减小，D正确；故选D。
【逻辑思维与科学建模】【变式训练2】(2025·重庆市育才中学校高三月考)一定温度下，分别将以下两种物质加热分解，达平衡时的压强分别为p1、p2。
Ⅰ．NH4HSO3(s)NH3(g)＋SO2(g)+H2O(g) p1= aPa
Ⅱ．2NaHSO3(s)Na2SO3(s)＋SO2(g)+H2O(g) p2=bPa
在此温度下，现将一定量的两物质加入同一密闭容器中加热分解。已知平衡时三种固体始终存在，则下列说法不正确的是( )
A．达到平衡后，总压为
B．恒温、恒压下，若向平衡体系中再通入一定量氮气，容器内固体总质量将减小
C．恒温、恒容下，若再通入一定量的NH3，平衡时NH3的物质的量比原平衡大
D．保持恒温将容器体积压缩，再次达平衡后各气体的分压均保持不变
【答案】C
【解析】A项，反应Ⅰ的化学平衡常数为：，反应Ⅱ的化学平衡常数为：，在该温度下，将一定质量两物质加入某一密闭容器中达平衡，三种固体均存在。由于平衡Ⅰ和Ⅱ反应生成的SO2和H2O的量均为1：1，平衡体系中SO2和H2O的量始终保持1：1，设两者的分压为，NH3的分压为，则，解得，，故达平衡时总压为：，A正确；B项，通入无关气体氮气，容器体积增大，体系压强减小，平衡向气体增多方向移动，则平衡Ⅰ、Ⅱ均正向移动，固体质量减小，B正确；C项，保持恒温、恒容，再通入一定量的氨气，由于温度不变，、不变，再次达平衡时，反应Ⅱ中SO2和H2O的分压仍为，由此可知反应Ⅰ中氨气的分压仍为，即平衡时体系总压强不变，氨气的物质的量也不变，C错误；D项，保持恒温将容器体积压缩，温度不变，平衡常数不变，由可知，重新达平衡时SO2和H2O的浓度保持不变，同理，由可知，氨气的浓度也保持不变，D正确；故选C。
【变式训练3·变题型】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( )
【答案】C
【解析】在K2CrO4溶液中存在平衡 ，且该溶液具有氧化性，HBr具有还原性，向1 mL0.1ml·L-1 K2CrO4溶液中加入1mL1.0ml·L-1HBr溶液，可发生氧化还原反应生成Br2使溶液变为橙色，干扰探究浓度对化学平衡的影响，A错误；反应2HIH2+I2为反应前后气体总体积不变的可逆反应，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，平衡不发生移动，气体颜色不变，应得到的结论是：对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，恒温恒容时，改变压强平衡不移动，B错误；反应2NO2(g)N2O4(g)为放热反应，升高温度，气体颜色变深，说明平衡逆向移动，即向吸热反应方向移动，C正确；催化剂只会改变化学反应速率，不影响平衡移动，D错误；故选C。
考向2等效平衡的应用
例2(2025·江西省十校协作体高三第一次联考)一定温度下，在的密闭容器中加入2mlX和3mlY，发生如下反应：2X(g)＋3Y(g)4Z(g)＋W(g) ΔH＜0，反应10min后达到平衡，此时W的浓度为0.25ml·L－1。下列说法正确的是( )
A．前5min内，反应的平均速率v(Z)=0.1 ml·L－1·min－1
B．其他条件不变时，将反应容器的体积缩小一半，平衡不移动，W的平衡浓度仍为0.25ml·L－1
C．保持温度不变，10min后向容器中再加入1mlX和1.5mlY，重新达到平衡时，X的转化率大于50%
D．若反应在绝热容器中进行，其他条件不变，反应达到平衡时Y的浓度大于0.75ml·L－1
【答案】D
【解析】在一定温度下，在2L的密闭容器中加入2mlX和3mlY，发生如下反应：2X(g)＋3Y(g)4Z(g)＋W(g)，反应10min后达到平衡，此时W的物质的量浓度为0.25ml·L－1， 列三段式有：
。
A项，反应前10min时，反应的平均速率v(Z)＝=0.1 ml·L－1·min－1，但无法计算前5min时反应的平均速率v(Z)，故A错误；B项，其他条件不变时，将反应容器的体积缩小一半，W的浓度瞬间变为0.5 ml·L－1，因平衡不移动，则W的平衡浓度仍为0.5 ml·L－1，故B错误；C项，保持温度不变，由于该反应前后气体物质的量不变，10 min后向容器中再加入1 ml X和1.5 ml Y，与起始时2mlX和3mlY相比，互为等效平衡，则平衡不移动，则重新达到平衡时，X的转化率不变，仍为50%，故C错误；D项，反应正方向为放热反应，若反应在绝热容器中进行，达到平衡时容器内温度会升高，则平衡会逆向移动，平衡时Y的浓度大于0.75 ml·L－1，故D正确；故选D。
【逻辑思维与科学建模】【变式训练1】(2025·辽宁省大连育明高级中学高三期中)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ/ml。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2mlSO2和1mlO2；(乙)1mlSO2和0.5mlO2；(丙)2mlSO3.恒温、恒容条件下反应达平衡时，下列关系一定正确的是( )
A．容器内压强p：p甲=p丙>2p乙 B．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲=Q丙>2Q乙
C．反应物的转化率α：α乙+α丙>1 D．SO3的质量m：m甲=m丙>2m乙
【答案】D
【解析】A项，甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故压强p甲=p丙，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，故p乙＜p甲＜2p乙，故P甲=P丙＜2P乙，故A错误；B项，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，SO2转化率增大，因此Q甲＞2Q乙，但反应放出或吸收的热量的数值Q甲≠Q丙，故B错误；C项，甲与丙为等效平衡，α甲+α丙=1，甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1mlSO2和0.5mlO2，增大压强，平衡向正反应移动，反应物转化率增大，α乙