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1、第第2讲讲化学平衡状化学平衡状态态及其移及其移动动【2019备考】备考】最最新新考考纲纲：1.了了解解化化学学反反应应的的可可逆逆性性。2.了了解解化化学学平平衡衡建建立立的的过过程程，掌掌握握化化学学平平衡衡的的概概念念。3.理理解解外外界界条条件件(浓浓度度、温温度度、压压强强、催催化化剂剂等等)对对化化学学平平衡衡的的影影响响，认认识识并并能能用用相相关关理理论论解解释释其其一一般般规规律律。4.了了解解化化学学平平衡衡的的调调控控在在生生活活、生生产产和和科科学学研研究究领领域中的重要作用。域中的重要作用。考点一可逆反考点一可逆反应应与化学平衡状与化学平衡状态态(频数：频数：难度：难度
2、：)1.可逆反应可逆反应2.化学平衡状态化学平衡状态(1)概念概念一定条件下的可逆反一定条件下的可逆反应应，当反，当反应进应进行到一定程度行到一定程度时时，正反，正反应应速率和逆反速率和逆反应应速率速率，反，反应应物的物的浓浓度和生成物的度和生成物的浓浓度度，我我们们称称为为“化学平衡状化学平衡状态态”，简简称化学平衡。称化学平衡。相等相等不不变变(2)建立建立过过程程在在一一定定条条件件下下，把把某某一一可可逆逆反反应应的的反反应应物物加加入入固固定定容容积积的的密密闭闭容容器器中中。反反应应过过程程如如下：下：以上以上过过程可用下程可用下图图表示：表示：(3)平衡特点平衡特点可逆可逆v(正
3、正)v(逆逆)浓浓度或百分含量度或百分含量1.教材基础判断教材基础判断答案答案(1)(2)(3)(4)答案答案v逆逆，平衡向，平衡向移移动动；v正正v逆逆，反，反应应达到平衡状达到平衡状态态，平衡移平衡移动动 ；v正正甲丙甲丙 B.B.甲甲乙乙丙丙丁丁C.乙甲乙甲丁丙丁丙 D.D.丁丁丙丙乙乙甲甲解析解析四种情况的反应物起始量可折合成下表情况四种情况的反应物起始量可折合成下表情况所所以以乙乙和和丁丁相相当当于于提提高高了了反反应应物物(CO2)的的初初始始量量，平平衡衡向向正正反反应应方方向向移移动动，n(CO)相相对于甲和丙提高，故有乙丁对于甲和丙提高，故有乙丁甲丙。甲丙。答案答案AA.两个
4、平衡状两个平衡状态态的平衡常数的关系：的平衡常数的关系：KKB.H2的百分含量相同的百分含量相同C.N2的的转转化率：平衡化率：平衡平衡平衡D.反反应应放出的放出的热热量：量：QQ92.3kJ解解析析两两平平衡衡的的温温度度相相同同，故故平平衡衡常常数数KK，两两容容器器中中的的反反应应物物都都可可以以转转化化为为1molN2和和3molH2，故故两两个个平平衡衡是是等等效效平平衡衡，且且两两平平衡衡中中H2的的百百分分含含量量相相同同，但但反反应应是是可可逆逆反反应应不不能能进进行行彻彻底底，平平衡衡中中已已经经有有一一部部分分NH3，反反应应放放出出的的热热量量：QQ，且都小于，且都小于9
5、2.3kJ，N2的转化率：平衡的转化率：平衡平衡平衡。答案答案B【归纳总结归纳总结】等效平衡判断等效平衡判断“四步曲四步曲”题组三化学平衡移动原理对工农业生产的理论指导题组三化学平衡移动原理对工农业生产的理论指导6.化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。解解析析(1)由由题题意意可可知知，未未提提纯纯的的TaS2粉粉末末变变成成纯纯净净TaS2晶晶体体，要要经经过过两两步步转转化化：TaS22I2=TaI4S2，TaI4S2=TaS22I2，即即反反应应()先先在在温温度度T2端端正正向向进进行行，后后在在温温度度T1端端逆逆向向进进行行，反反应应()的的
6、H大大于于0，因因此此温温度度T1小小于于T2，该该过过程程中中循循环环使使用用的的物物质质是是I2。(2)从从图图像像来来看看，随随着着温温度度的的升升高高，CO的的转转化化率率变变小小，故故H0，综综合合温温度度、压压强强对对CO转转化化率率的的影影响响来来看看，在在题题给给压压强强下下，CO的的转转化化率率已已经很大，不必再增大压强。经很大，不必再增大压强。答案答案(1)I2(2)在在1.3104kPa下下，CO的的转转化化率率已已较较高高，再再增增大大压压强强CO转转化化率率提提高高不不大大，同同时时生生产产成本增加，得不成本增加，得不偿偿失失【审读说明】【审读说明】题目类型：题目类型
7、：类类型一：从表格信息型一：从表格信息总结规总结规律律类类型二：从型二：从图图中信息中信息总结规总结规律律类类型三：从型三：从题题中信息中信息总结规总结规律并作律并作图图类类型四：从型四：从题题中信息中信息总结规总结规律并分析原因律并分析原因分析方法：分析方法：1.提取什么？提取什么？审审清清题题，明确目，明确目标标，并做好，并做好标标注。注。2.怎么提取？怎么提取？分析分析变变化化趋势趋势和斜率和斜率变变化。化。3.答答题题模模板板：其其他他条条件件不不变变，随随着着自自变变量量(横横坐坐标标)变变化化(增增大大或或减减少少)，XX因因变变量量(纵纵坐坐标标)逐逐渐渐(增大增大/减少减少)。
8、或者就横坐。或者就横坐标标、自、自变变量分区作答量分区作答(非非单调单调曲曲线线)。写写规规律律时时的原的原则则：先整体后局部。：先整体后局部。分析原因型分析方法：分析原因型分析方法：作图策略：作图策略：答答题题模板：什么因素的改模板：什么因素的改变变使什么平衡向什么方向移使什么平衡向什么方向移动动，结结果是什么。果是什么。分分析析图图表表信信息息，确确定定横横竖竖坐坐标标，做做好好“三三点点一一变变化化”：起起点点、终终点点、转转折折点点和和变变化化趋势趋势。模型解模型解题题【案案例例1】用用CaSO4代代替替O2与与燃燃料料CO反反应应，既既可可提提高高燃燃烧烧效效率率，又又能能得得到到高
9、高纯纯CO2，是是一一种种高高效效、清清洁洁、经经济济的的新新型型燃燃烧烧技技术术，反反应应为为主主反反应应，反反应应和和为为副副反反应应。反反应应的的平平衡衡常常数数的的对对数数lgK随随反反应应温温度度T的的变变化化曲曲线线见见下下图图，结结合合各各反反应应的的H，归纳归纳lgKT曲曲线变线变化化规规律：律：a)_；b)_。审读指导审读指导1.审题审题(图图)时目标是什么？时目标是什么？2.K的含义？的含义？lgK的含义？哪些量与的含义？哪些量与K变化趋势一致？变化趋势一致？(以反应以反应为例为例)3.该反应的自变量？因变量？该反应的自变量？因变量？4.变化趋势和斜率变化如何？受什么因素影
10、响？变化趋势和斜率变化如何？受什么因素影响？答案答案a)放放热热反反应应的的lgK随温度升高而下降随温度升高而下降b)放出或吸收放出或吸收热热量越大的反量越大的反应应，其，其lgK受温度影响越大受温度影响越大【案案例例2】研研究究表表明明：在在使使用用等等质质量量催催化化剂剂时时，增增大大催催化化剂剂比比表表面面积积可可提提高高化化学学反反应应速率。速率。实验编实验编号号温度温度/NH3初始初始/(molL1)NO2初始初始/(molL1)催化催化剂剂的比表的比表面面积积/(m2g1)3508.01036.01031208015080(2)请请在在给给出出的的坐坐标标图图中中，画画出出上上表表
11、、实实验验中中NO2浓浓度度随随时时间间变变化化的的趋趋势势曲曲线线图图，并并标标明明实验编实验编号。号。审读指导审读指导(1)探探究究温温度度、催催化化剂剂比比表表面面积积对对化化学学反反应应速速率率的的影影响响时时，根根据据控控制制单单一一变变量量原原则则，三三组组实实验验中中NH3、NO2的的初初始始浓浓度度应应相相同同，结结合合、中中温温度度不不同同，、中中催催化化剂比表面积不同，则剂比表面积不同，则、应温度相同。应温度相同。(2)中中的的催催化化剂剂比比表表面面积积比比中中的的小小，达达到到平平衡衡的的时时间间比比长长，、中中的的催催化化剂剂比比表表面面积积相相同同，的的反反应应温温
12、度度较较低低，则则达达到到平平衡衡用用时时最最长长，又又由由题题意意知知，该该反反应应为为放放热热反反应应，降降低低温温度度会会使使平平衡衡正正向向移移动动，故故平平衡衡时时中中的的NO2要要比比、中中的的NO2小。小。答案答案(1)实验编实验编号号温度温度/NH3初始初始/(molL1)NO2初始初始/(molL1)催化催化剂剂的比表面的比表面积积/(m2g1)3508.01036.01038.01036.0103(2)试题试题分析分析两个反两个反应应在在热热力学上力学上趋势趋势均很大，其原因是均很大，其原因是_；有利于提高丙有利于提高丙烯腈烯腈平衡平衡产产率的反率的反应应条件是条件是_；提
13、高丙提高丙烯腈烯腈反反应选择应选择性的关性的关键键因素是因素是_。(2)图图(a)为为丙丙烯烯腈腈产产率率与与反反应应温温度度的的关关系系曲曲线线，最最高高产产率率对对应应的的温温度度为为460，低低于于460时时，丙丙烯烯腈腈的的产产率率_(填填“是是”或或“不不是是”)对对应应温温度度下下的的平平衡衡产产率率，判判断断理由是理由是_；高于高于460时时，丙，丙烯腈产烯腈产率降低的可能原因是率降低的可能原因是_(双双选选，填，填标标号号)。A.催化催化剂剂活性降低活性降低 B.B.平衡常数平衡常数变变大大C.副反副反应应增多增多 D.D.反反应应活化能增大活化能增大考考查查意意图图：本本题题
14、以以“丙丙烯烯氨氨氧氧化化法法”生生产产一一种种重重要要的的有有机机化化工工原原料料丙丙烯烯腈腈为为背背景景，综综合合考考查查了了化化学学反反应应方方向向的的判判断断、反反应应条条件件的的控控制制、影影响响化化学学平平衡衡的的因因素素、平平衡衡常常数数K与与温温度度T的的关关系系、活活化化能能与与温温度度的的关关系系、简简单单物物质质的的量量的的计计算算等等知知识识点点。题题目目应应用用物物质质的的性性质质、反反应应原原理理和和规规律律，从从“物物质质变变化化是是有有条条件件的的”角角度度来来分分析析化化学学反反应应条条件件的的控控制制以以及及物物质质之之间间的的转转化化；通通过过对对图图像像
15、的的观观察察，从从“模模型型”、“分分类类与与比比较较”、“定定性性与与定定量量”、“化化学学与与社社会会和和谐谐发发展展”的的角角度度考考查查考考生生结结合合已已有有知知识识进进行行图图文文转转换换、加加工工信信息息和和正正确确表表达达思思维维历历程程及及结结论论的的能能力力。试试题题以以实实际际生生产产为为背背景景，体体现现了了新新课课程程标标准准化化学学与与生生产产、生生活活密密切切联联系系的的要要求求，体体现现了了化化学学的的学学科科价价值值和和社社会会价价值值，考考查查了了“绿绿色色应应用用”的的化化学学核核心心素素养养。试试题题以以多多种种方方式式呈呈现现信信息息，有有利利于于不不
16、同同思思维维习习惯惯的的考考生生快快速速摄摄取取关关键键信信息息；试试题题设设问问灵灵活活，有有利利于于考考生生多多元元化化思思维维的的发发挥挥。题题目目要要求求考考生生具具有有思思维维的的深深刻刻性性、敏敏捷捷性性、批批判判性性和和独独创创性性，具具有有接接受受、吸吸收收和和整整合合化化学学信信息息的的能能力力以以及分析和解答及分析和解答(解决解决)化学问题的能力。本题抽样统计难度为化学问题的能力。本题抽样统计难度为0.34。解解题题思思路路：化化学学反反应应的的方方向向的的判判断断也也就就是是化化学学反反应应能能否否自自发发进进行行的的问问题题，可可以以通通过过焓焓判判据据做做出出判判断断
17、。因因为为两两个个反反应应均均为为放放热热量量大大的的反反应应，故故两两个个反反应应在在热热力力学学上上趋趋势势均均很很大大。因因为为该该反反应应为为气气体体体体积积增增大大的的放放热热反反应应，所所以以降降低低温温度度、降降低低压压强强有有利利于于提提高高丙丙烯烯腈腈的的平平衡衡产产率率，由由图图(a)可可知知，提提高高丙丙烯烯腈腈反反应应选选择择性性的的关关键键因因素素是是催催化化剂剂；由由于于反反应应的的H0，升升高高温温度度，K减减小小，而而图图(a)中中的的产产率率增增大大，因因此此图图(a)中中低低于于460的的产产率率，不不是是对对应应温温度度下下的的平平衡衡产产率率；温温度度升
18、升高高，K减减少少，活活化化能能不不变变，故故高高于于460时时，丙丙烯烯腈腈的的产产率率降降低低可可能能是是催催化化剂剂的的活活性性降降低低和和副副反反应应增增多多造造成成的的；根根据据图图像像(b)可可知知，当当n(氨氨)/n(丙丙烯烯)约约为为1时时，该该比比例例下下丙丙烯烯腈腈产产率率最最高高，而而副副产产物物丙丙烯烯醛醛产产率率最最低低；根根据据化化学学反反应应C3H6(g)NH3(g)3/2O2(g)=C3H3N(g)3H2O(g)，氨氨气气、氧氧气气、丙丙烯烯按按11.51的的体体积积比比加加入入反反应应达达到到最最佳佳状状态态，而而空空气气中中氧氧气气约约占占20%，所所以以进
19、进料料氨氨、空空气气、丙丙烯烯的的理理论论体体积积约约为为17.51。教教学学中中一一定定建建构构解解题题模模型型，积积累累解解题题方方法法，用用化化工工生生产产的的实实际际问问题题设设计计问问题题线线索索，进进而而组组织织教教学学。学学生生对对“热热力力学学”这这一一概概念念未未必必都都能能理解。理解。正确答案：正确答案：(1)两个反应均为放热量大的反应降低温度、降低压强催化剂两个反应均为放热量大的反应降低温度、降低压强催化剂(2)不是不是 该该反反应为应为放放热热反反应应，平衡，平衡产产率率应应随温度升高而降低随温度升高而降低AC(3)1该该比例下丙比例下丙烯腈产烯腈产率最高，而副率最高，
20、而副产产物丙物丙烯醛产烯醛产率最低率最低17.51真题演练真题演练1.(2013大纲全国卷，大纲全国卷，7)反反应应X(g)Y(g)2Z(g)H0，达达到到平平衡衡时时，下下列列说说法法正确的是正确的是()A.减小容器体减小容器体积积，平衡向右移，平衡向右移动动B.加入催化加入催化剂剂，Z的的产产率增大率增大C.增大增大X，X的的转转化率增大化率增大D.降低温度，降低温度，Y的的转转化率增大化率增大解解析析根根据据该该反反应应的的特特点点结结合合平平衡衡移移动动原原理理逐逐项项分分析析。A项项该该反反应应为为反反应应前前后后气气体体物物质质的的量量不不变变的的反反应应，平平衡衡不不受受压压强强
21、影影响响，减减小小容容器器体体积积，平平衡衡不不移移动动；B项项催催化化剂剂不不能能使使平平衡衡移移动动，不不改改变变产产物物的的产产率率；C项项增增大大X，平平衡衡正正向向移移动动，Y的的转转化化率率增增大大，X本本身身的的转转化化率率反反而而减减小小；D项项该该反反应应的的正正反反应应是是放放热热反反应应，降降低低温温度度，平平衡正向移动，衡正向移动，Y的转化率增大。的转化率增大。答案答案D2.2016天津理综，天津理综，10(3)改编改编在恒温恒容的密在恒温恒容的密闭闭容器中，某容器中，某储氢储氢反反应应：MHx(s)yH2(g)MHx2y(s)H0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是达到
22、化学平衡。下列有关叙述正确的是()A.容器内气体容器内气体压压强强增大增大B.吸收吸收ymolH2只需只需1molMHxC.若降温，若降温，该该反反应应的平衡常数增大的平衡常数增大D.若向容器内通入少量若向容器内通入少量氢氢气，气，则则v(放放氢氢)v(吸吸氢氢)解解析析MHx(s)yH2(g)MHx2y(s)H0，该该反反应应属属于于气气体体的的物物质质的的量量减减小小的的反反应应。A项项，平平衡衡时时气气体体的的物物质质的的量量不不变变，压压强强不不变变，错错误误；B项项，该该反反应应为为可可逆逆反反应应，吸吸收收ymolH2需需要要大大于于1molMHx，错错误误；C项项，因因为为该该反
23、反应应正正反反应应方方向向为为放放热热反反应应，降降温温时时该该反反应应将将向向正正反反应应方方向向移移动动，反反应应的的平平衡衡常常数数将将增增大大，正正确确；D项项，向向容容器器内内通通入入少少量量氢氢气气，相相当当于于增增大大压压强强，平平衡衡正正向向移移动动，v(放放氢氢)v(吸吸氢氢)，错误。，错误。答案答案C3.(2017课课标标全全国国，27)丁丁烯烯是是一一种种重重要要的的化化工工原原料料，可可由由丁丁烷烷催催化化脱脱氢氢制制备备。回回答答下下列列问题问题：(2)丁丁烷烷和和氢氢气气的的混混合合气气体体以以一一定定流流速速通通过过填填充充有有催催化化剂剂的的反反应应器器(氢氢气
24、气的的作作用用是是活活化化催催化化剂剂)，出出口口气气中中含含有有丁丁烯烯、丁丁烷烷、氢氢气气等等。图图(b)为为丁丁烯烯产产率率与与进进料料气气中中n(氢氢气气)/n(丁丁烷烷)的的关关系系。图图中中曲曲线线呈呈现现先先升升高高后后降降低低的的变变化化趋趋势势，其其降降低低的的原原因因是是_。(3)图图(c)为为反反应应产产率率和和反反应应温温度度的的关关系系曲曲线线，副副产产物物主主要要是是高高温温裂裂解解生生成成的的短短碳碳链链烃烃 类类 化化 合合 物物。丁丁 烯烯 产产 率率 在在 590 之之 前前 随随 温温 度度 升升 高高 而而 增增 大大 的的 原原 因因 可可 能能 是是
25、_、_；590之后，丁之后，丁烯产烯产率快速降低的主要原因可能是率快速降低的主要原因可能是_。解解析析(1)由由a图图可可以以看看出出，温温度度相相同同时时，由由0.1MPa变变化化到到xMPa，丁丁烷烷的的转转化化率率增增大大，即即平平衡衡正正向向移移动动，所所以以x的的压压强强更更小小，x0.1。由由于于反反应应为为吸吸热热反反应应，所所以以温温度度升升高高时时，平平衡衡正正向向移移动动，丁丁烯烯的的平平衡衡产产率率增增大大，因因此此A正正确确、B错错误误。反反应应正正向向进进行行时时体体积积增增大大，加加压压时时平平衡衡逆逆向向移移动动，丁丁烯烯的的平平衡衡产产率率减减小小，因因此此C错
26、错误误，D正正确确。(2)反反应应初初期期，H2可可以以活活化化催催化化剂剂，进进料料气气中中n(氢氢气气)/n(丁丁烷烷)较较小小，丁丁烷烷浓浓度度大大，反反应应向向正正反反应应方方向向进进行行的的程程度度大大，丁丁烯烯转转化化率率升升高高；然然后后进进料料气气中中n(氢氢气气)/n(丁丁烷烷)增增大大，原原料料中中过过量量的的H2会会使使反反应应平平衡衡逆逆向向移移动动，所所以以丁丁烯烯产产率率下下降降。(3)590之之前前，温温度度升升高高时时反反应应速速率率加加快快，生生成成的的丁丁烯烯会会更更多多，同同时时由由于于反反应应是是吸吸热热反反应应，升升高高温温度度平平衡衡正正向向移移动动，平平衡衡体体系系中中会会含含有有更更多多的的丁丁烯烯。而而温温度度超超过过590时时，由由于于丁丁烷烷高高温会裂解生成短链烃类，所以参加反应温会裂解生成短链烃类，所以参加反应的丁烷也就相应减少。的丁烷也就相应减少。答案答案(1)小于小于AD(2)原料中过量原料中过量H2会使反应会使反应平衡逆向移动，所以丁烯产率下降平衡逆向移动，所以丁烯产率下降(3)590前前升升高高温温度度，反反应应平平衡衡正正向向移移动动升升高高温温度度时时，反反应应速速率率加加快快，单单位位时时间产生丁烯更多温度高于间产生丁烯更多温度高于590时有更多的时有更多的C4H10裂解导致产率降低裂解导致产率降低