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高中化学第三单元 化学平衡的移动学案设计
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这是一份高中化学第三单元 化学平衡的移动学案设计，共21页。
1．了解化学平衡移动的概念。
2．了解外界条件对化学平衡移动的影响。
3．理解勒夏特列原理。
4．能运用化学反应的速率图像，分析平衡移动的方向。
图说考点
[新知预习]
一、化学平衡的移动
1．定义
在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的 也会随着改变，直至达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的 状态的过程叫做化学平衡的移动。
2．过程表示
二、影响化学平衡的因素
1．浓度变化对化学平衡的影响
结论：在其他条件不变的情况下，
（1）增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向 方向移动。
（2）增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向 方向移动。
2．压强变化对化学平衡的影响
结论：有气体参加的可逆反应：aA（g）⇌bB（g）。
（1）若a＞b，加压，平衡 移动
（2）若a＝b，加压，平衡 移动
（3）若a＜b，加压，平衡 移动
3．温度变化对化学平衡的影响
结论：在其他条件不变的情况下，
（1）升高温度，平衡向 热反应方向移动；
（2）降低温度，平衡向 热反应方向移动。
4．催化剂与化学平衡
使用催化剂 化学平衡状态。由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的程度是 的，所以平衡状态不变。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡状态改变，但使用催化剂可影响可逆反应达到平衡的时间。
三、勒夏特列原理
1．原理
如果改变影响平衡的一个因素（如温度、压强、参加反应的物质的浓度），则平衡就向着能够 这种改变的方向移动。
2．注意事项
（1）研究对象一定是处于平衡状态的 。
（2）勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的 条件”时的平衡移动方向。
（3）平衡移动的结果只能是“ ”外界条件的改变，但不能完全“ ”这种改变。
[即时性自测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）某一可逆反应，一定条件下达到了平衡状态，若化学反应速率改变，化学平衡一定发生移动。（ ）
（2）在其他外界条件不变时，改变温度，所有的化学平衡都会发生移动。（ ）
（3）只要v正增大，平衡一定正向移动。（ ）
（4）增加固体或纯液体的量，化学平衡不移动。（ ）
（5）不论恒温恒容，还是恒温恒压容器，加入稀有气体，平衡皆发生移动。（ ）
（6）在某温度下，反应达到化学平衡，增加或减少一部分物质，化学平衡一定发生移动。（ ）
2．0.1 ml·L－1 FeCl3溶液与0.01 ml·L－1 KSCN溶液等体积混合，发生如下反应：FeCl3＋3KSCN⇌Fe（SCN）3＋3KCl，所得溶液显红色，改变下列条件，能使溶液颜色变浅的是（ ）
A．向溶液中加入少量KCl晶体
B．向溶液中加入一定量KCl溶液
C．向溶液中加入少量AgNO3固体
D．向溶液中滴加几滴1 ml·L－1 FeCl3溶液
3．已知反应A2（g）＋3B2（g）⇌2AB3（g） ΔH<0，下列说法正确的是（ ）
A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小
B．升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间
C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
4．有一处于平衡状态的反应X （g）＋3Y（g）⇌2Z（g） ΔH<0，为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是（ ）
①高温 ②低温 ③高压 ④低压 ⑤加催化剂 ⑥分离出Z
A．①③⑤ B．②③⑤
C．②③⑥ D．②④⑥
5．可逆反应A（g）＋B（g）⇌2C（g）＋D（g）进行过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.该反应的焓变ΔH>0，熵变ΔS<0
B．升高温度，平衡常数增大
C．由ΔG＝ΔH－TΔS可知，该反应能自发进行
D．升高温度，平衡向正反应方向移动
6．反应3Fe（s）＋4H2O（g）⇌Fe3O4（s）＋4H2（g），在一容积可变的密闭容器中进行，试回答：
（1）增加Fe的量，其正反应速率 （填“增大”“不变”或“减小”，下同），平衡 移动（填“不”“向正反应方向”或“向逆反应方向”，下同）。
（2）将容器的体积缩小一半，其正反应速率 ，平衡 移动。
（3）保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率 ，平衡 移动。
（4）保持体积不变，充入水蒸气，其正反应速率 ，平衡 移动。
提升点一 影响化学平衡的因素
[例1] 将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2（g）⇌N2O4（g）达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是（ ）
A．恒容时，升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅
状元随笔 注意：压强对化学平衡移动的影响实质是改变了反应体系中物质的浓度。恒容时，充入惰性气体，容器内压强变大，但各物质浓度不变，故而平衡不移动。
[提升1] 可逆反应2A（s）＋3B（g）⇌C（g）＋2D（g） ΔH<0在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是（ ）
①增加A的量，平衡向逆反应方向移动
②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小
③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变
④增大B的浓度，v正>v逆
⑤加入催化剂，平衡向正反应方向移动
A．①② B．④
C．③ D．④⑤
有固体参加的可逆反应，增加固体的量对化学平衡没有影响，认为它的浓度是个常数。
[关键能力]
外界条件对化学平衡移动影响的理解
1．浓度：①浓度指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应离子的浓度。②改变纯固体或纯液体的量对平衡无影响。
2．温度：任何化学反应都伴有能量的变化（放热或吸热），所以，改变温度一定会使化学平衡发生移动。
3．压强：
（1）无气体参与的化学反应，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使无气体物质存在的化学平衡发生移动。
（2）对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，改变压强后，正、逆反应速率同时、同等程度地改变，因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。
（3）“无关气体”（不与原平衡体系中各物质反应的气体）对化学平衡的影响。
①恒温、恒容条件下
原平衡体系 eq \(―――――――→,\s\up17(充入“无关气体”)) 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、恒压条件下
原平衡体系充入 eq \(―――――――→,\s\up17(“无关气体”)) 容器容积增大―→体系中各组分的浓度减小 eq \(――――――――→,\s\up17(等效于减压))
4．催化剂：催化剂同等程度改变正逆反应速率，不影响平衡移动。
提升点二 勒夏特列原理的理解和应用
[例2] 下列事实不能用平衡移动原理解释的是（ ）
A．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
B．在FeSO4溶液中加入少量铁粉以防止Fe2＋被氧化
C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．工业上生产硫酸过程中使用过量空气以提高二氧化硫的利用率
一般气体在溶液中的溶解度随压强增大而增大。
[提升2] 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．对NO2加压后，气体颜色先变深后变浅
B．Fe（SCN）3溶液中加入固体KSCN后，溶液颜色变深
C．氯水宜保存在低温、避光条件下
D．加催化剂，使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气
勒夏特列原理即平衡移动原理，必须要涉及到平衡移动。
[关键能力]
应用勒夏特列原理的注意事项
（1）条件的改变是否真的影响化学平衡，即是不是改变了影响化学平衡的因素。例如：①改变化学平衡体系中固体或纯液体的物质的量时，并未改变影响化学平衡的因素；②即使是有气体存在的化学平衡体系，在恒容、恒温条件下充入惰性气体，也未改变影响化学平衡的因素。
（2）可逆反应是否存在能够减弱某条件改变的反应方向。例如：aA（g）＋bB（g）⇌cC（g）＋dD（g），当a＋b＝c＋d时，即使改变压强，化学平衡也不移动。
（3）勒夏特列原理是对条件改变如何影响化学平衡的一个总述，特别要注意对“减弱这种改变”的理解，其中“减弱”不等于“消失”，更不是“扭转”。例如：若将平衡体系Fe3＋＋3SCN－⇌Fe（SCN）3中Fe3＋的浓度由0.01 ml·L－1增加到0.02 ml·L－1，平衡向右移动，则在新平衡状态下，0.01 ml·L－1状元随笔 勒夏特列原理在应用时有一定的局限性，并不适用于所有的反应。
如CaCO3（s）⇌CaO（s）＋CO2（g），增大或减小CO2浓度，平衡移动后CO2浓度不变化。
提升点三 化学平衡图像的分析应用
[例3] 某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2（g）＋O2（g）⇌2SO3（g） ΔH＜0的正、逆反应速率的影响如下图所示：
（1）加催化剂对反应速率影响的图像是 （填字母，下同），平衡 （填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”，下同）移动。
（2）升高温度对反应速率影响的图像是 ，平衡 移动。
（3）增大反应容器体积对反应速率影响的图像是 ，平衡 移动。
（4）增大O2的浓度对反应速率影响的图像是 ，平衡 移动。
注意图象中的某时刻的连接点或突跃点，从而判断改变的条件。
[提升3] 对于可逆反应2AB3（g）⇌2A（g）＋3B2（g） ΔH>0，下列图像不正确的是（ ）
状元随笔 化学平衡图像题的分析方法
1．图像：一看坐标轴（即横轴和纵轴的含义），二看特殊点（即起点、拐点、交点、终点等），三看线（即曲线的斜率或变化趋势），四看辅助线（根据需要运用辅助线，如等温线、等压线等），五看量的变化（如浓度变化、温度变化等）。
2．根据图像信息，利用勒夏特列原理，分析可逆反应的特征：吸热还是放热，反应前后气体体积是增大、减小还是不变，有无固体或液体纯物质参与反应。
[关键能力]
化学平衡图像的基本类型
1．速率—时间图（v t图像）
如图所示，此类图像定性地揭示了v（正）、v（逆）随时间而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”等基本特征以及平衡移动（“变”）方向等。对于反应N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH<0的速率变化如图所示：
2．浓度—时间图（c t图像）
此类图像能说明各平衡体系组分（或某一成分）的物质的量浓度在反应过程中的变化情况。此类图像中各物质曲线的折点（达平衡）时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。如图所示：
3．速率—温度（压强）图（v T或v p图像）
反映正、逆反应速率（或放热、吸热反应的速率）随温度或压强的变化曲线，用于判断反应的ΔH或气体体积关系。如图所示：
4．恒压（温线）
该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度（c）或反应物的转化率（α），横坐标为温度（T）或压强（p），常见类型有如下图所示两种情况：
5．含量—时间—温度（压强）图
此类图像表示的是不同温度或压强下反应物或生成物的物质的量（体积）分数或转化率的变化过程，包含达到平衡所需的时间和不同温度（压强）下平衡状态的物质的量分数比较等信息，由图像可以判断T1、T2或p1、p2的大小，再判断反应的ΔH或气体物质的化学计量数关系（是吸热反应还是放热反应，是气体体积增大的反应还是缩小的反应）。
例如反应aA＋bB⇌cC＋dD
6．其他类型
如图所示是其他条件不变时，某反应物的最大（平衡）转化率（α）与温度（T）的关系曲线，图中标出的a、b、c、d四个点中，表示v正>v逆的点是c，表示v正1．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．使用铁触媒，加快合成氨的反应速率
B．溴水中存在Br2＋H2O⇌HBr＋HBrO，当加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅
C．合成氨时将NH3液化及时分离出来
D．反应CO（g）＋NO2（g）⇌CO2（g）＋NO（g） ΔH<0，达到平衡后，升高温度体系颜色变深
2．对可逆反应：A（g）＋B（g）⇌C（s）＋2D（g） ΔH>0，如图所示为正逆反应速率（v）与时间（t）的关系，如果在t1时刻改变以下条件：
①加入A ②加入催化剂 ③加压 ④升温 ⑤移走C
符合图示条件的是（ ）
A．②③ B．①②
C．③④ D．④⑤
3．对于可逆反应2A（s）＋3B（g）⇌C（g）＋2D（g） ΔH＜0，在一定条件下达到平衡状态，下列有关叙述正确的是（ ）
①增大物质A的量，平衡向正反应方向移动 ②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小 ③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变 ④增大物质B的浓度，v正＞v逆 ⑤加入催化剂，物质B的转化率提高
A．①②⑤ B．④
C．②③④ D．④⑤
4．（双选）反应NH4HS（s）⇌NH3（g）＋H2S（g）在某一温度下达到平衡状态，下列各种情况中，不会使化学平衡发生移动的是（ ）
A．减少部分NH4HS固体
B．容器容积不变，充入少量氨气
C．容积、温度一定，充入氦气
D．温度、容积一定，充入SO2气体
5．在一定条件下，对于反应mA（g）＋nB（g）⇌cC（g）＋d（D）（g），C物质的浓度（C%）与温度、压强的关系如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．ΔH<0 ΔS>0 B．ΔH>0 ΔS<0
C．ΔH>0 ΔS>0 D．ΔH<0 ΔS<0
6．为了探索外界条件对反应aX（g）＋bY（g）⇌cZ（g）的影响，以X和Y的物质的量之比为a∶b开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如图所示。以下判断正确的是（ ）
A．ΔH>0，a＋b>c B．ΔH>0，a＋bC．ΔH<0，a＋b>c D．ΔH<0，a＋b7．已知反应mA（s）＋nB（g）⇌pC（g） ΔH＜0，在一定温度下，反应达到平衡时，B的体积分数φ（B）与压强变化的关系如图所示，下列叙述中一定正确的是（ ）
①m＋n＞p ②x点表示的正反应速率大于逆反应速率 ③x点表示的反应速率比y点的小 ④n＞p
A．①② B．②④
C．②③ D．①③
8．等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应：
aA（？）＋bB（？）⇌cC（s）＋dD（？）
当反应进行到一定时间后，测得A减少n ml，B减少n/2 ml，C增加3n/2 ml，D增加n ml，此时达到了平衡状态。
（1）写出该反应中各物质的化学计量数：
a＝ ，b＝ ，
c＝ ，d＝ 。
（2）若只改变压强，化学反应速率发生变化，但平衡不发生移动，则A为 ，B为 ，D为 。（填物质状态）
（3）若只升高温度，反应一段时间后，测知四种物质的量又达到相等，则该反应是 反应。
9．将二氧化碳还原转化为有用的化学产品是目前研究的热点之一。回答下列问题：
（1）CO2和H2以物质的量之比为1∶3通入某密闭容器中，只发生反应CO2（g）＋3H2（g）⇌CH3OH（g）＋H2O（g），CO2的平衡转化率与温度、气体的总压强的关系如图所示。
p1 （填“大于”“小于”或“等于”）p2；为提高CO2的平衡转化率除改变温度和压强外，还可采取的措施是 （写一条即可）；图中a点H2的平衡分压p（H2）＝ MPa。
（2）氢气可将CO2还原为甲烷，反应为CO2（g）＋4H2（g）⇌CH4（g）＋2H2O（g）。
①Shyam Kattel等结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程，前三步历程如图所示，其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面上的物种用·标注，Ts表示过渡态。
物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会 （填“放出热量”或“吸收热量”）；反应历程中最小能垒（活化能）步骤的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②CO2、CO分别与H2反应生成CH4的lg Kp与T的关系如图所示：
容器中只发生反应Ⅰ时，a点：v（正） （填“大于”“小于”或“等于”）v（逆）；900 ℃时，容器中同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，则CO（g）＋H2O（g）⇌CO2（g）＋H2（g）的lgKp＝ 。
10．甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇（于固定容器中进行）：2H2（g）＋CO（g）⇌CH3OH（g）
（1）下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）
①该反应的熵变ΔS 0（填“<”“>”或“＝”）。该反应在 （填“高温”或“低温”）条件下能自发进行。
②要提高CO的转化率，可以采取的措施是 （填序号）。
a．升温 b．加入催化剂
c．增加CO的浓度 d．加入H2
e．恒容加入惰性气体 f．分离出甲醇
（2）在容积为1 L的恒容容器中，分别研究在230 ℃、250 ℃和270 ℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1 ml）与CO平衡转化率的关系，则曲线z对应的温度是 ℃；该温度下上述反应的化学平衡常数为 。曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3的大小关系为 。
第三单元 化学平衡的移动
基础知识
新知预习
一、
1．物质组成 平衡
二、
1．变橙 溶液从橙色变为黄色
(1)正反应 (2)逆反应
2．K＝c2NH3cN2·c3H2 向右移动 向左移动
K＝c2NO2cN2O4 向左移动 向右移动
K＝cCO2cCO 不移动 不移动
(1)正向 (2)不 (3)逆向
3．蓝 粉红 (1)吸 (2)放
4．不影响 等同
三、
1．减弱
2．(1)可逆反应 (2)一个 (3)减弱 消除
即时性自测
1．答案：(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)×
2．解析：FeCl3＋3KSCN⇌Fe(SCN)3＋3KCl反应的实质为：Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3，因此Cl－的浓度对上述化学平衡无影响，A、C错误；滴加几滴1 ml·L－1 FeCl3溶液，则c(Fe3＋)增大，上述平衡向右移动，溶液颜色变深，D错误；向溶液中加入一定量KCl溶液，相当于溶液的稀释，Fe3＋、SCN－、Fe(SCN)3的浓度均降低，使平衡向左移动，故溶液的颜色变浅，B正确。
答案：B
3．解析：升温，正逆反应速率均增加，A错误；升温，反应速率增加，缩短到达平衡的时间，B正确；升温，平衡逆向移动，C错误；减小压强，平衡向增大体积的方向移动，即逆向移动，D错误。
答案：B
4．解析：使化学平衡正向移动，应增大压强。因正向是放热反应，所以降温平衡正向移动。减小Z的浓度，平衡也正向移动。符合题意的有②③⑥。
答案：C
5．解析：由题图可知，生成物的总能量低于反应物的总能量，该反应的ΔH＜0，由化学方程式可知，ΔS＞0，A项错误；ΔH＜0，则升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，B、D项错误；ΔH＜0，ΔS＞0，则ΔG＜0，反应能自发生成，C项正确。
答案：C
6．解析：(1)增加固体Fe的量，其正反应速率不变，平衡不移动。(2)将容器的体积缩小一半，压强增大，其正反应速率增大，但反应前后气体体积不变，平衡不移动。(3)保持体积不变，充入N2使体系压强增大，但容器中原气体的浓度不变，正反应速率不变，平衡不移动。(4)保持体积不变，充入水蒸气，反应物的浓度增大，其正反应速率增大，平衡向正反应方向移动。
答案：(1)不变 不 (2)增大 不 (3)不变 不 (4)增大 向正反应方向
技能素养
例1 解析：颜色加深，平衡向左移动，正反应为放热反应，A错误；首先假设平衡不移动，加压颜色加深，但平衡向右移动，使混合气体颜色在加深后的基础上变浅，但一定比原平衡的颜色深，B错误；同理C选项，首先假设平衡不移动，若体积减小一半，压强为原来的两倍，但平衡向右移动，使压强在原平衡两倍的基础上减小，正确；D选项，体积不变，反应物及生成物浓度不变，所以正逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色无变化，错误。
答案：C
提升1 解析：A是固体，其量的变化对平衡无影响；升高温度，v正、v逆均增大，但v逆增大的程度大，平衡向逆反应方向移动；对于反应前后气态物质分子数相等的反应，增大压强，平衡不移动，但v正、v逆都增大；增大B的浓度，v正增大，平衡向正反应方向移动，v正>v逆；催化剂不能使化学平衡发生移动。
答案：B
例2 解析：开启啤酒瓶后，由于压强减小，啤酒中气体的溶解平衡向气体逸出的方向移动，因而泛起大量泡沫；向FeSO4溶液中加入铁粉以防止Fe2＋被氧化的原理是Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，没有涉及平衡移动；Cl2与水反应存在平衡Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl－＋HClO，饱和食盐水中c(Cl－)大，不利于Cl2的溶解，即Cl2在饱和食盐水中的溶解度比在水中的小，因此可用排饱和食盐水的方法来收集Cl2；根据平衡2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，用过量的空气即增大氧气的量有利于平衡向正反应方向移动，提高SO2的转化率。
答案：B
提升2 解析：A项，存在平衡：2NO2⇌N2O4，加压条件下气体体积减小，浓度增大，混合气体颜色变深，但压强增大平衡正向移动，向新平衡移动的过程中，气体颜色变浅，能用勒夏特列原理解释；B项，存在平衡：Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3，加入固体KSCN，SCN－的浓度增大，平衡正向移动，溶液颜色加深，能用勒夏特列原理解释；C项，存在平衡：Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO，生成的HClO见光易分解，平衡正向移动，氯水保存在低温、避光条件下，抑制平衡的移动，避免氯水变质，能用勒夏特列原理解释；D项，存在平衡：N2＋3H2⇌2NH3，催化剂能加快反应速率，但对化学平衡移动没有影响，不能用勒夏特列原理解释。
答案：D
例3 解析：(1)加入催化剂，正、逆反应速率均增大，图像上应该出现“断点”，且应在原平衡的反应速率之上；催化剂使正、逆反应速率增大的倍数相同，则改变条件后的速率线应该平行于横坐标轴，图像为C。(2)升高温度，正、逆反应速率均增大，图像上应该出现“断点”且应在原平衡的反应速率之上。因题给反应的正反应放热，升温平衡向逆反应方向移动，所以v′正答案：(1)C 不 (2)A 向逆反应方向 (3)D 向逆反应方向 (4)B 向正反应方向
提升3 解析：随着温度升高，正反应速率和逆反应速率均增大，而反应的ΔH>0，升高温度，平衡正向移动，故达平衡后，即v正＝v逆后，v正增速比v逆快，A项正确；因ΔH>0，温度越高，反应速率越快，越先达到平衡状态，AB3的转化率越大，混合气体中AB3的体积分数越小，B项正确；该反应为气体体积增大的反应，故增大压强，平衡逆向移动，混合气体中AB3的体积分数增大，因ΔH>0，升高温度，平衡正向移动，混合气体中AB3的体积分数减小，C项正确；由以上分析可知，压强越大，AB3的转化率越小，温度越高，AB3的转化率越大，D项错误。
答案：D
形成性自评
1．解析：催化剂对平衡移动没有影响，所以不能用勒夏特列原理解释加入催化剂使反应速率加快，故A符合题意；加入硝酸银溶液后，生成AgBr沉淀，溴离子浓度减小，平衡向正反应方向移动，促进溴与水的反应，溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故B不符合题意；合成氨时将生成的NH3液化移走，即减小生成物浓度，可使平衡向正反应方向移动，提高原料的利用率，能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；反应CO(g)＋NO2(g)⇌CO2(g)＋NO(g)的正反应为放热反应，达到平衡后，升高温度，平衡向逆反应方向移动，体系颜色变深，能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意。
答案：A
2．解析：使用催化剂只同倍增加正、逆反应速率，对化学平衡无影响；对于有气体参加的且气体体积不发生变化的反应，压强增大，反应速率加快，平衡不移动。
答案：A
3．解析：物质A是固体，增大物质A的量对化学平衡无影响，①错误；升高温度，v正、v逆均增大，平衡向逆反应(吸热反应)方向移动，②错误；该反应为反应前后气态物质体积不变的反应，增大压强平衡不移动，但v正、v逆都增大，③错误；增大物质B的浓度，正反应速率增大，v正>v逆，平衡向正反应方向移动，④正确；催化剂不能使化学平衡发生移动，故物质B的转化率不变，⑤错误。
答案：B
4．解析：A项，由于改变固体的量不能使化学平衡发生移动，故改变固体NH4HS的量，不能使化学平衡移动；B项，容积一定时，充入少量氨气，即增大NH3的浓度，平衡向逆反应方向移动；C项，容积、温度一定，充入氦气，体系的总压强增大，但NH3和H2S的浓度并未改变，所以平衡不移动；D项，温度、容积一定，充入SO2气体，由于发生反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，H2S的浓度减小，所以平衡将向生成H2S的方向移动，即向正反应方向移动。
答案：AC
5．解析：当T不变时，压强越大，C%越低，说明加压平衡左移，则m＋n0；压强一定时，温度越高，C%越低，说明升温，平衡左移，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，ΔH<0。
答案：A
6．解析：根据图像知，升高温度，平衡时Z的物质的量分数减小，说明正反应是一个放热反应，即ΔH<0；增大压强，平衡时Z的物质的量分数增大，说明正反应是一个气体分子总数减小的反应，即a＋b>c，C项正确。
答案：C
7．解析：从题图的曲线变化特征可以看出，增大压强，B的百分含量增大，说明平衡向逆反应方向移动，A为固态，则有nv逆，故②正确；x点对应的压强小于y点，压强越大，反应速率越大，故x点比y点的反应速率小，故③正确。
答案：C
8．解析：(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质变化的物质的量(物质的量浓度)之比，则有a∶b∶c∶d＝n∶n/2∶3n/2∶n＝2∶1∶3∶2。(2)改变压强，化学反应速率发生变化，但平衡不发生移动，说明该反应为反应前后气体体积不变的反应，C为固态，则B为固态或液态，A、D为气态。(3)升高温度，平衡逆向移动，说明逆反应为吸热反应，正反应为放热反应。
答案：(1)2 1 3 2 (2)气态 固态或液态 气态
(3)放热
9．解析：结合题图可知，CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)的正反应是气体分子数减小的放热反应，降低温度、增大压强均可提高CO2的平衡转化率，故p1>p2 >2 MPa，另外增大nH2nCO2、及时分离出生成物中的CH3OH或H2O也有利于提高CO2的平衡转化率。设起始时CO2、H2的物质的量分别为x ml、3x ml，则平衡时CO2转化的物质的量为0.2x ml，根据三段式法进行计算：
CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)
起始量/ml x 3x 0 0
转化量/ml 0.2x 0.6x 0.2x 0.2x
平衡量/ml 0.8x 2.4x 0.2x 0.2x
a点H2的平衡分压p(H2)＝nH2n总×p3＝×2 MPa＝1.33 MPa。
答案：(1)大于 及时将产物中的CH3OH移出或除去生成的水，或增大起始时的nH2nCO2 1.33
(2)①吸收热量 ·CO＋·OH＋·H＋3H2(g)===·CO＋3H2(g)＋H2O(g)[或·OH＋·H===H2O(g)] ②小于 0
10．解析：(1)①由于该反应气体分子总数减少，所以ΔS<0；根据温度对K的影响可知，该反应的ΔH<0，所以低温自发；②升温平衡向逆反应方向移动，转化率减小，a错误；加入催化剂，平衡不移动，转化率不变，b错误；增加CO的浓度，平衡向正反应方向移动，但CO转化率减小，c错误；加入H2，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，d正确；恒容加入惰性气体，平衡不移动，转化率不变，e错误；分离出甲醇，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，f正确。
(2)该反应的ΔH<0，n(H2)/n(CO)相同时，升高温度，平衡向左移动，K减小，由图像可知曲线Z表示的温度为270 ℃。a点：起始浓度c(CO)＝1 ml·L－1，c(H2)＝1.5 ml·L－1；平衡浓度c(CO)＝0.5 ml·L－1，c(CH3OH)＝0.5 ml·L－1，c(H2)＝1.5 ml·L－1－1 ml·L－1＝0.5 ml·L－1，所以K＝cCH3OHcCO·c2H2＝0.50.5×0.52＝4。温度相同K不变，该反应ΔH<0，温度越高K越小，所以K1＝K2答案：(1)① < 低温 ②df
(2)270 4 K1＝K2基 础 知 识
自学·思记·尝试
原理
Cr2O72-（橙色）＋H2O⇌2CrO42-（黄色）＋2H＋
实验1
现象为：________________________________________________________________________
实验2
将上述溶液分为两份装在a、b两支试管中
b是现象为：________________________________________________________________________
可逆反应
平衡常数
表达式
改变压强对平衡的影响
增大压强
减小压强
N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）
N2O4（g）⇌2NO2（g）
FeO（s）＋CO（g）⇌
Fe（s）＋CO2（g）
原理
[C（H2O）6]2＋（粉红色）＋4Cl－⇌[CCl4]2－（蓝色）＋6H2O ΔH＞0
实验
将上述溶液分装于三支试管中
现象
紫色
色
色
技 能 素 养
合作·探究·分享
形成性自评
温度
250 ℃
300 ℃
350 ℃
K
2.041
0.270
0.012
1．了解化学平衡移动的概念。
2．了解外界条件对化学平衡移动的影响。
3．理解勒夏特列原理。
4．能运用化学反应的速率图像，分析平衡移动的方向。
图说考点
[新知预习]
一、化学平衡的移动
1．定义
在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的 也会随着改变，直至达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的 状态的过程叫做化学平衡的移动。
2．过程表示
二、影响化学平衡的因素
1．浓度变化对化学平衡的影响
结论：在其他条件不变的情况下，
（1）增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向 方向移动。
（2）增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向 方向移动。
2．压强变化对化学平衡的影响
结论：有气体参加的可逆反应：aA（g）⇌bB（g）。
（1）若a＞b，加压，平衡 移动
（2）若a＝b，加压，平衡 移动
（3）若a＜b，加压，平衡 移动
3．温度变化对化学平衡的影响
结论：在其他条件不变的情况下，
（1）升高温度，平衡向 热反应方向移动；
（2）降低温度，平衡向 热反应方向移动。
4．催化剂与化学平衡
使用催化剂 化学平衡状态。由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的程度是 的，所以平衡状态不变。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡状态改变，但使用催化剂可影响可逆反应达到平衡的时间。
三、勒夏特列原理
1．原理
如果改变影响平衡的一个因素（如温度、压强、参加反应的物质的浓度），则平衡就向着能够 这种改变的方向移动。
2．注意事项
（1）研究对象一定是处于平衡状态的 。
（2）勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的 条件”时的平衡移动方向。
（3）平衡移动的结果只能是“ ”外界条件的改变，但不能完全“ ”这种改变。
[即时性自测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）某一可逆反应，一定条件下达到了平衡状态，若化学反应速率改变，化学平衡一定发生移动。（ ）
（2）在其他外界条件不变时，改变温度，所有的化学平衡都会发生移动。（ ）
（3）只要v正增大，平衡一定正向移动。（ ）
（4）增加固体或纯液体的量，化学平衡不移动。（ ）
（5）不论恒温恒容，还是恒温恒压容器，加入稀有气体，平衡皆发生移动。（ ）
（6）在某温度下，反应达到化学平衡，增加或减少一部分物质，化学平衡一定发生移动。（ ）
2．0.1 ml·L－1 FeCl3溶液与0.01 ml·L－1 KSCN溶液等体积混合，发生如下反应：FeCl3＋3KSCN⇌Fe（SCN）3＋3KCl，所得溶液显红色，改变下列条件，能使溶液颜色变浅的是（ ）
A．向溶液中加入少量KCl晶体
B．向溶液中加入一定量KCl溶液
C．向溶液中加入少量AgNO3固体
D．向溶液中滴加几滴1 ml·L－1 FeCl3溶液
3．已知反应A2（g）＋3B2（g）⇌2AB3（g） ΔH<0，下列说法正确的是（ ）
A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小
B．升高温度有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间
C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
4．有一处于平衡状态的反应X （g）＋3Y（g）⇌2Z（g） ΔH<0，为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是（ ）
①高温 ②低温 ③高压 ④低压 ⑤加催化剂 ⑥分离出Z
A．①③⑤ B．②③⑤
C．②③⑥ D．②④⑥
5．可逆反应A（g）＋B（g）⇌2C（g）＋D（g）进行过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.该反应的焓变ΔH>0，熵变ΔS<0
B．升高温度，平衡常数增大
C．由ΔG＝ΔH－TΔS可知，该反应能自发进行
D．升高温度，平衡向正反应方向移动
6．反应3Fe（s）＋4H2O（g）⇌Fe3O4（s）＋4H2（g），在一容积可变的密闭容器中进行，试回答：
（1）增加Fe的量，其正反应速率 （填“增大”“不变”或“减小”，下同），平衡 移动（填“不”“向正反应方向”或“向逆反应方向”，下同）。
（2）将容器的体积缩小一半，其正反应速率 ，平衡 移动。
（3）保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率 ，平衡 移动。
（4）保持体积不变，充入水蒸气，其正反应速率 ，平衡 移动。
提升点一 影响化学平衡的因素
[例1] 将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2（g）⇌N2O4（g）达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是（ ）
A．恒容时，升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅
C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅
状元随笔 注意：压强对化学平衡移动的影响实质是改变了反应体系中物质的浓度。恒容时，充入惰性气体，容器内压强变大，但各物质浓度不变，故而平衡不移动。
[提升1] 可逆反应2A（s）＋3B（g）⇌C（g）＋2D（g） ΔH<0在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是（ ）
①增加A的量，平衡向逆反应方向移动
②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小
③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变
④增大B的浓度，v正>v逆
⑤加入催化剂，平衡向正反应方向移动
A．①② B．④
C．③ D．④⑤
有固体参加的可逆反应，增加固体的量对化学平衡没有影响，认为它的浓度是个常数。
[关键能力]
外界条件对化学平衡移动影响的理解
1．浓度：①浓度指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应离子的浓度。②改变纯固体或纯液体的量对平衡无影响。
2．温度：任何化学反应都伴有能量的变化（放热或吸热），所以，改变温度一定会使化学平衡发生移动。
3．压强：
（1）无气体参与的化学反应，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使无气体物质存在的化学平衡发生移动。
（2）对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，改变压强后，正、逆反应速率同时、同等程度地改变，因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。
（3）“无关气体”（不与原平衡体系中各物质反应的气体）对化学平衡的影响。
①恒温、恒容条件下
原平衡体系 eq \(―――――――→,\s\up17(充入“无关气体”)) 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、恒压条件下
原平衡体系充入 eq \(―――――――→,\s\up17(“无关气体”)) 容器容积增大―→体系中各组分的浓度减小 eq \(――――――――→,\s\up17(等效于减压))
4．催化剂：催化剂同等程度改变正逆反应速率，不影响平衡移动。
提升点二 勒夏特列原理的理解和应用
[例2] 下列事实不能用平衡移动原理解释的是（ ）
A．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫
B．在FeSO4溶液中加入少量铁粉以防止Fe2＋被氧化
C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．工业上生产硫酸过程中使用过量空气以提高二氧化硫的利用率
一般气体在溶液中的溶解度随压强增大而增大。
[提升2] 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．对NO2加压后，气体颜色先变深后变浅
B．Fe（SCN）3溶液中加入固体KSCN后，溶液颜色变深
C．氯水宜保存在低温、避光条件下
D．加催化剂，使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气
勒夏特列原理即平衡移动原理，必须要涉及到平衡移动。
[关键能力]
应用勒夏特列原理的注意事项
（1）条件的改变是否真的影响化学平衡，即是不是改变了影响化学平衡的因素。例如：①改变化学平衡体系中固体或纯液体的物质的量时，并未改变影响化学平衡的因素；②即使是有气体存在的化学平衡体系，在恒容、恒温条件下充入惰性气体，也未改变影响化学平衡的因素。
（2）可逆反应是否存在能够减弱某条件改变的反应方向。例如：aA（g）＋bB（g）⇌cC（g）＋dD（g），当a＋b＝c＋d时，即使改变压强，化学平衡也不移动。
（3）勒夏特列原理是对条件改变如何影响化学平衡的一个总述，特别要注意对“减弱这种改变”的理解，其中“减弱”不等于“消失”，更不是“扭转”。例如：若将平衡体系Fe3＋＋3SCN－⇌Fe（SCN）3中Fe3＋的浓度由0.01 ml·L－1增加到0.02 ml·L－1，平衡向右移动，则在新平衡状态下，0.01 ml·L－1
如CaCO3（s）⇌CaO（s）＋CO2（g），增大或减小CO2浓度，平衡移动后CO2浓度不变化。
提升点三 化学平衡图像的分析应用
[例3] 某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2（g）＋O2（g）⇌2SO3（g） ΔH＜0的正、逆反应速率的影响如下图所示：
（1）加催化剂对反应速率影响的图像是 （填字母，下同），平衡 （填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”，下同）移动。
（2）升高温度对反应速率影响的图像是 ，平衡 移动。
（3）增大反应容器体积对反应速率影响的图像是 ，平衡 移动。
（4）增大O2的浓度对反应速率影响的图像是 ，平衡 移动。
注意图象中的某时刻的连接点或突跃点，从而判断改变的条件。
[提升3] 对于可逆反应2AB3（g）⇌2A（g）＋3B2（g） ΔH>0，下列图像不正确的是（ ）
状元随笔 化学平衡图像题的分析方法
1．图像：一看坐标轴（即横轴和纵轴的含义），二看特殊点（即起点、拐点、交点、终点等），三看线（即曲线的斜率或变化趋势），四看辅助线（根据需要运用辅助线，如等温线、等压线等），五看量的变化（如浓度变化、温度变化等）。
2．根据图像信息，利用勒夏特列原理，分析可逆反应的特征：吸热还是放热，反应前后气体体积是增大、减小还是不变，有无固体或液体纯物质参与反应。
[关键能力]
化学平衡图像的基本类型
1．速率—时间图（v t图像）
如图所示，此类图像定性地揭示了v（正）、v（逆）随时间而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”等基本特征以及平衡移动（“变”）方向等。对于反应N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH<0的速率变化如图所示：
2．浓度—时间图（c t图像）
此类图像能说明各平衡体系组分（或某一成分）的物质的量浓度在反应过程中的变化情况。此类图像中各物质曲线的折点（达平衡）时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。如图所示：
3．速率—温度（压强）图（v T或v p图像）
反映正、逆反应速率（或放热、吸热反应的速率）随温度或压强的变化曲线，用于判断反应的ΔH或气体体积关系。如图所示：
4．恒压（温线）
该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度（c）或反应物的转化率（α），横坐标为温度（T）或压强（p），常见类型有如下图所示两种情况：
5．含量—时间—温度（压强）图
此类图像表示的是不同温度或压强下反应物或生成物的物质的量（体积）分数或转化率的变化过程，包含达到平衡所需的时间和不同温度（压强）下平衡状态的物质的量分数比较等信息，由图像可以判断T1、T2或p1、p2的大小，再判断反应的ΔH或气体物质的化学计量数关系（是吸热反应还是放热反应，是气体体积增大的反应还是缩小的反应）。
例如反应aA＋bB⇌cC＋dD
6．其他类型
如图所示是其他条件不变时，某反应物的最大（平衡）转化率（α）与温度（T）的关系曲线，图中标出的a、b、c、d四个点中，表示v正>v逆的点是c，表示v正
A．使用铁触媒，加快合成氨的反应速率
B．溴水中存在Br2＋H2O⇌HBr＋HBrO，当加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅
C．合成氨时将NH3液化及时分离出来
D．反应CO（g）＋NO2（g）⇌CO2（g）＋NO（g） ΔH<0，达到平衡后，升高温度体系颜色变深
2．对可逆反应：A（g）＋B（g）⇌C（s）＋2D（g） ΔH>0，如图所示为正逆反应速率（v）与时间（t）的关系，如果在t1时刻改变以下条件：
①加入A ②加入催化剂 ③加压 ④升温 ⑤移走C
符合图示条件的是（ ）
A．②③ B．①②
C．③④ D．④⑤
3．对于可逆反应2A（s）＋3B（g）⇌C（g）＋2D（g） ΔH＜0，在一定条件下达到平衡状态，下列有关叙述正确的是（ ）
①增大物质A的量，平衡向正反应方向移动 ②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小 ③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变 ④增大物质B的浓度，v正＞v逆 ⑤加入催化剂，物质B的转化率提高
A．①②⑤ B．④
C．②③④ D．④⑤
4．（双选）反应NH4HS（s）⇌NH3（g）＋H2S（g）在某一温度下达到平衡状态，下列各种情况中，不会使化学平衡发生移动的是（ ）
A．减少部分NH4HS固体
B．容器容积不变，充入少量氨气
C．容积、温度一定，充入氦气
D．温度、容积一定，充入SO2气体
5．在一定条件下，对于反应mA（g）＋nB（g）⇌cC（g）＋d（D）（g），C物质的浓度（C%）与温度、压强的关系如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．ΔH<0 ΔS>0 B．ΔH>0 ΔS<0
C．ΔH>0 ΔS>0 D．ΔH<0 ΔS<0
6．为了探索外界条件对反应aX（g）＋bY（g）⇌cZ（g）的影响，以X和Y的物质的量之比为a∶b开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如图所示。以下判断正确的是（ ）
A．ΔH>0，a＋b>c B．ΔH>0，a＋b
①m＋n＞p ②x点表示的正反应速率大于逆反应速率 ③x点表示的反应速率比y点的小 ④n＞p
A．①② B．②④
C．②③ D．①③
8．等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应：
aA（？）＋bB（？）⇌cC（s）＋dD（？）
当反应进行到一定时间后，测得A减少n ml，B减少n/2 ml，C增加3n/2 ml，D增加n ml，此时达到了平衡状态。
（1）写出该反应中各物质的化学计量数：
a＝ ，b＝ ，
c＝ ，d＝ 。
（2）若只改变压强，化学反应速率发生变化，但平衡不发生移动，则A为 ，B为 ，D为 。（填物质状态）
（3）若只升高温度，反应一段时间后，测知四种物质的量又达到相等，则该反应是 反应。
9．将二氧化碳还原转化为有用的化学产品是目前研究的热点之一。回答下列问题：
（1）CO2和H2以物质的量之比为1∶3通入某密闭容器中，只发生反应CO2（g）＋3H2（g）⇌CH3OH（g）＋H2O（g），CO2的平衡转化率与温度、气体的总压强的关系如图所示。
p1 （填“大于”“小于”或“等于”）p2；为提高CO2的平衡转化率除改变温度和压强外，还可采取的措施是 （写一条即可）；图中a点H2的平衡分压p（H2）＝ MPa。
（2）氢气可将CO2还原为甲烷，反应为CO2（g）＋4H2（g）⇌CH4（g）＋2H2O（g）。
①Shyam Kattel等结合实验与计算机模拟结果，研究了在Pt/SiO2催化剂表面上CO2与H2的反应历程，前三步历程如图所示，其中吸附在Pt/SiO2催化剂表面上的物种用·标注，Ts表示过渡态。
物质吸附在催化剂表面，形成过渡态的过程会 （填“放出热量”或“吸收热量”）；反应历程中最小能垒（活化能）步骤的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②CO2、CO分别与H2反应生成CH4的lg Kp与T的关系如图所示：
容器中只发生反应Ⅰ时，a点：v（正） （填“大于”“小于”或“等于”）v（逆）；900 ℃时，容器中同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，则CO（g）＋H2O（g）⇌CO2（g）＋H2（g）的lgKp＝ 。
10．甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇（于固定容器中进行）：2H2（g）＋CO（g）⇌CH3OH（g）
（1）下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）
①该反应的熵变ΔS 0（填“<”“>”或“＝”）。该反应在 （填“高温”或“低温”）条件下能自发进行。
②要提高CO的转化率，可以采取的措施是 （填序号）。
a．升温 b．加入催化剂
c．增加CO的浓度 d．加入H2
e．恒容加入惰性气体 f．分离出甲醇
（2）在容积为1 L的恒容容器中，分别研究在230 ℃、250 ℃和270 ℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1 ml）与CO平衡转化率的关系，则曲线z对应的温度是 ℃；该温度下上述反应的化学平衡常数为 。曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3的大小关系为 。
第三单元 化学平衡的移动
基础知识
新知预习
一、
1．物质组成 平衡
二、
1．变橙 溶液从橙色变为黄色
(1)正反应 (2)逆反应
2．K＝c2NH3cN2·c3H2 向右移动 向左移动
K＝c2NO2cN2O4 向左移动 向右移动
K＝cCO2cCO 不移动 不移动
(1)正向 (2)不 (3)逆向
3．蓝 粉红 (1)吸 (2)放
4．不影响 等同
三、
1．减弱
2．(1)可逆反应 (2)一个 (3)减弱 消除
即时性自测
1．答案：(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)×
2．解析：FeCl3＋3KSCN⇌Fe(SCN)3＋3KCl反应的实质为：Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3，因此Cl－的浓度对上述化学平衡无影响，A、C错误；滴加几滴1 ml·L－1 FeCl3溶液，则c(Fe3＋)增大，上述平衡向右移动，溶液颜色变深，D错误；向溶液中加入一定量KCl溶液，相当于溶液的稀释，Fe3＋、SCN－、Fe(SCN)3的浓度均降低，使平衡向左移动，故溶液的颜色变浅，B正确。
答案：B
3．解析：升温，正逆反应速率均增加，A错误；升温，反应速率增加，缩短到达平衡的时间，B正确；升温，平衡逆向移动，C错误；减小压强，平衡向增大体积的方向移动，即逆向移动，D错误。
答案：B
4．解析：使化学平衡正向移动，应增大压强。因正向是放热反应，所以降温平衡正向移动。减小Z的浓度，平衡也正向移动。符合题意的有②③⑥。
答案：C
5．解析：由题图可知，生成物的总能量低于反应物的总能量，该反应的ΔH＜0，由化学方程式可知，ΔS＞0，A项错误；ΔH＜0，则升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，B、D项错误；ΔH＜0，ΔS＞0，则ΔG＜0，反应能自发生成，C项正确。
答案：C
6．解析：(1)增加固体Fe的量，其正反应速率不变，平衡不移动。(2)将容器的体积缩小一半，压强增大，其正反应速率增大，但反应前后气体体积不变，平衡不移动。(3)保持体积不变，充入N2使体系压强增大，但容器中原气体的浓度不变，正反应速率不变，平衡不移动。(4)保持体积不变，充入水蒸气，反应物的浓度增大，其正反应速率增大，平衡向正反应方向移动。
答案：(1)不变 不 (2)增大 不 (3)不变 不 (4)增大 向正反应方向
技能素养
例1 解析：颜色加深，平衡向左移动，正反应为放热反应，A错误；首先假设平衡不移动，加压颜色加深，但平衡向右移动，使混合气体颜色在加深后的基础上变浅，但一定比原平衡的颜色深，B错误；同理C选项，首先假设平衡不移动，若体积减小一半，压强为原来的两倍，但平衡向右移动，使压强在原平衡两倍的基础上减小，正确；D选项，体积不变，反应物及生成物浓度不变，所以正逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色无变化，错误。
答案：C
提升1 解析：A是固体，其量的变化对平衡无影响；升高温度，v正、v逆均增大，但v逆增大的程度大，平衡向逆反应方向移动；对于反应前后气态物质分子数相等的反应，增大压强，平衡不移动，但v正、v逆都增大；增大B的浓度，v正增大，平衡向正反应方向移动，v正>v逆；催化剂不能使化学平衡发生移动。
答案：B
例2 解析：开启啤酒瓶后，由于压强减小，啤酒中气体的溶解平衡向气体逸出的方向移动，因而泛起大量泡沫；向FeSO4溶液中加入铁粉以防止Fe2＋被氧化的原理是Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，没有涉及平衡移动；Cl2与水反应存在平衡Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl－＋HClO，饱和食盐水中c(Cl－)大，不利于Cl2的溶解，即Cl2在饱和食盐水中的溶解度比在水中的小，因此可用排饱和食盐水的方法来收集Cl2；根据平衡2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)，用过量的空气即增大氧气的量有利于平衡向正反应方向移动，提高SO2的转化率。
答案：B
提升2 解析：A项，存在平衡：2NO2⇌N2O4，加压条件下气体体积减小，浓度增大，混合气体颜色变深，但压强增大平衡正向移动，向新平衡移动的过程中，气体颜色变浅，能用勒夏特列原理解释；B项，存在平衡：Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3，加入固体KSCN，SCN－的浓度增大，平衡正向移动，溶液颜色加深，能用勒夏特列原理解释；C项，存在平衡：Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO，生成的HClO见光易分解，平衡正向移动，氯水保存在低温、避光条件下，抑制平衡的移动，避免氯水变质，能用勒夏特列原理解释；D项，存在平衡：N2＋3H2⇌2NH3，催化剂能加快反应速率，但对化学平衡移动没有影响，不能用勒夏特列原理解释。
答案：D
例3 解析：(1)加入催化剂，正、逆反应速率均增大，图像上应该出现“断点”，且应在原平衡的反应速率之上；催化剂使正、逆反应速率增大的倍数相同，则改变条件后的速率线应该平行于横坐标轴，图像为C。(2)升高温度，正、逆反应速率均增大，图像上应该出现“断点”且应在原平衡的反应速率之上。因题给反应的正反应放热，升温平衡向逆反应方向移动，所以v′正
提升3 解析：随着温度升高，正反应速率和逆反应速率均增大，而反应的ΔH>0，升高温度，平衡正向移动，故达平衡后，即v正＝v逆后，v正增速比v逆快，A项正确；因ΔH>0，温度越高，反应速率越快，越先达到平衡状态，AB3的转化率越大，混合气体中AB3的体积分数越小，B项正确；该反应为气体体积增大的反应，故增大压强，平衡逆向移动，混合气体中AB3的体积分数增大，因ΔH>0，升高温度，平衡正向移动，混合气体中AB3的体积分数减小，C项正确；由以上分析可知，压强越大，AB3的转化率越小，温度越高，AB3的转化率越大，D项错误。
答案：D
形成性自评
1．解析：催化剂对平衡移动没有影响，所以不能用勒夏特列原理解释加入催化剂使反应速率加快，故A符合题意；加入硝酸银溶液后，生成AgBr沉淀，溴离子浓度减小，平衡向正反应方向移动，促进溴与水的反应，溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故B不符合题意；合成氨时将生成的NH3液化移走，即减小生成物浓度，可使平衡向正反应方向移动，提高原料的利用率，能用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；反应CO(g)＋NO2(g)⇌CO2(g)＋NO(g)的正反应为放热反应，达到平衡后，升高温度，平衡向逆反应方向移动，体系颜色变深，能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意。
答案：A
2．解析：使用催化剂只同倍增加正、逆反应速率，对化学平衡无影响；对于有气体参加的且气体体积不发生变化的反应，压强增大，反应速率加快，平衡不移动。
答案：A
3．解析：物质A是固体，增大物质A的量对化学平衡无影响，①错误；升高温度，v正、v逆均增大，平衡向逆反应(吸热反应)方向移动，②错误；该反应为反应前后气态物质体积不变的反应，增大压强平衡不移动，但v正、v逆都增大，③错误；增大物质B的浓度，正反应速率增大，v正>v逆，平衡向正反应方向移动，④正确；催化剂不能使化学平衡发生移动，故物质B的转化率不变，⑤错误。
答案：B
4．解析：A项，由于改变固体的量不能使化学平衡发生移动，故改变固体NH4HS的量，不能使化学平衡移动；B项，容积一定时，充入少量氨气，即增大NH3的浓度，平衡向逆反应方向移动；C项，容积、温度一定，充入氦气，体系的总压强增大，但NH3和H2S的浓度并未改变，所以平衡不移动；D项，温度、容积一定，充入SO2气体，由于发生反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，H2S的浓度减小，所以平衡将向生成H2S的方向移动，即向正反应方向移动。
答案：AC
5．解析：当T不变时，压强越大，C%越低，说明加压平衡左移，则m＋n
答案：A
6．解析：根据图像知，升高温度，平衡时Z的物质的量分数减小，说明正反应是一个放热反应，即ΔH<0；增大压强，平衡时Z的物质的量分数增大，说明正反应是一个气体分子总数减小的反应，即a＋b>c，C项正确。
答案：C
7．解析：从题图的曲线变化特征可以看出，增大压强，B的百分含量增大，说明平衡向逆反应方向移动，A为固态，则有n
答案：C
8．解析：(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质变化的物质的量(物质的量浓度)之比，则有a∶b∶c∶d＝n∶n/2∶3n/2∶n＝2∶1∶3∶2。(2)改变压强，化学反应速率发生变化，但平衡不发生移动，说明该反应为反应前后气体体积不变的反应，C为固态，则B为固态或液态，A、D为气态。(3)升高温度，平衡逆向移动，说明逆反应为吸热反应，正反应为放热反应。
答案：(1)2 1 3 2 (2)气态 固态或液态 气态
(3)放热
9．解析：结合题图可知，CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)的正反应是气体分子数减小的放热反应，降低温度、增大压强均可提高CO2的平衡转化率，故p1>p2 >2 MPa，另外增大nH2nCO2、及时分离出生成物中的CH3OH或H2O也有利于提高CO2的平衡转化率。设起始时CO2、H2的物质的量分别为x ml、3x ml，则平衡时CO2转化的物质的量为0.2x ml，根据三段式法进行计算：
CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)
起始量/ml x 3x 0 0
转化量/ml 0.2x 0.6x 0.2x 0.2x
平衡量/ml 0.8x 2.4x 0.2x 0.2x
a点H2的平衡分压p(H2)＝nH2n总×p3＝×2 MPa＝1.33 MPa。
答案：(1)大于 及时将产物中的CH3OH移出或除去生成的水，或增大起始时的nH2nCO2 1.33
(2)①吸收热量 ·CO＋·OH＋·H＋3H2(g)===·CO＋3H2(g)＋H2O(g)[或·OH＋·H===H2O(g)] ②小于 0
10．解析：(1)①由于该反应气体分子总数减少，所以ΔS<0；根据温度对K的影响可知，该反应的ΔH<0，所以低温自发；②升温平衡向逆反应方向移动，转化率减小，a错误；加入催化剂，平衡不移动，转化率不变，b错误；增加CO的浓度，平衡向正反应方向移动，但CO转化率减小，c错误；加入H2，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，d正确；恒容加入惰性气体，平衡不移动，转化率不变，e错误；分离出甲醇，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，f正确。
(2)该反应的ΔH<0，n(H2)/n(CO)相同时，升高温度，平衡向左移动，K减小，由图像可知曲线Z表示的温度为270 ℃。a点：起始浓度c(CO)＝1 ml·L－1，c(H2)＝1.5 ml·L－1；平衡浓度c(CO)＝0.5 ml·L－1，c(CH3OH)＝0.5 ml·L－1，c(H2)＝1.5 ml·L－1－1 ml·L－1＝0.5 ml·L－1，所以K＝cCH3OHcCO·c2H2＝0.50.5×0.52＝4。温度相同K不变，该反应ΔH<0，温度越高K越小，所以K1＝K2
(2)270 4 K1＝K2
自学·思记·尝试
原理
Cr2O72-（橙色）＋H2O⇌2CrO42-（黄色）＋2H＋
实验1
现象为：________________________________________________________________________
实验2
将上述溶液分为两份装在a、b两支试管中
b是现象为：________________________________________________________________________
可逆反应
平衡常数
表达式
改变压强对平衡的影响
增大压强
减小压强
N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）
N2O4（g）⇌2NO2（g）
FeO（s）＋CO（g）⇌
Fe（s）＋CO2（g）
原理
[C（H2O）6]2＋（粉红色）＋4Cl－⇌[CCl4]2－（蓝色）＋6H2O ΔH＞0
实验
将上述溶液分装于三支试管中
现象
紫色
色
色
技 能 素 养
合作·探究·分享
形成性自评
温度
250 ℃
300 ℃
350 ℃
K
2.041
0.270
0.012
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