知識清單21化學反應速率與化學平衡

思維導圖

表示方法

平均值、正值

化學反

進特點‘各物質的速率之

行應速率

比等于方程式中

快

慢、化學計量數之比

內因：反應物的本性

影響

因素外因

、溫度

催化劑

建立

特征：逆、等、動、定、變

影響因素：溫度

化學平判斷反應

衡常數進行程度

進（判斷反應

化學行化學

程￥￥應用,進行方向

反應度應用于轉化

率.平衡濃

1度靠而計算

溫度：升溫向

吸熱方向移動

濃度：Q*K,

逆向移動

壓強：加壓平衡向氣體

、、體積減小的方向移動

■判據

反

應反應能否（尷判據

方

向自發進行I復荷誕

知識梳理

知識點01化學反應速率知識點02影響化學反應速率的因素

知識點03可逆反應知識點04化學平衡的標志

知識點05外界條件對化學平衡移動的影響知識點06化學平衡的有關計算

知識點07化學平衡常數知識點08速率常數和平衡常數的關系

知識點09等效平衡知識點10化學反應的方向

知識點11工業生產適宜條件的選擇

知識點01化學反應速率

I.概念：用來衡量化學反應進行快慢的物理量

2.表示：單位時間內某種量的變化量

3.化學反應速率的計算

（1）常規公式：字=7^7

①常用單位；mo-或moIT「Lminr或mo卜【「'hr

②適用范圍：表示氣體物質或溶液中可溶性物質的速率,不表示固體或純液體物質的速率

AV

（2）非常規公式：丫=字（X代表〃、P、m、夕等量）

①常用單位：mol-min1>Paninr、trmin「、Lnini

②適用范圍：任何物質的反應速率

（3）利用關系式計算

①應用前提；同一化學反應

②常用關系：速率比=化學計量數比=物質的量濃度變化比=物質的量變化比

4.大小比較

（1）比較前提：同一反應，同一物質，同一里位

（2）換算方法：各物質的速率除以相應的化學計量數,數大的速率快

5.說明

（1）化學反應速率表示某段時間內的平均反應速率,不表示即時速率

（2）化學反應速率只有正值,沒有負值

（3）隨著反應的進行，反應物的濃度等量逐漸減小,反應速率越來越慢

1.速率大小比較“三步驟”

（I）“一看”單位是否一致，不一致轉化為同一單位。

（2）“二化”將不同物質表示的反應速率轉化為同一物質表示的化學反應速率。

（3）“三比較”比較數值大小。

2.比較反應速率快慢的常用方法：

（I）定性描述——通過在相同時間點，不同的實驗現象來判斷反應的快慢。

①觀察產生氣泡的快慢：

②觀察試管中剩余鋅粒的多少；

③用手接觸試管，感受試管外壁溫度的高低。

（2）定量描述——通過實驗測量來判斷反應的快慢。

①測定氣體的體積或體系的壓強；

②測定物質的物質的量的變化；

③測定物質或離子的濃度變化；

④測定體系的溫度或反應的熱量變化O

若有多種測量方案時，一般采取易操作，現象明顯的實驗方案。

【典例01](2023春?四川內江?高三四川省資中縣第二中學校考開學考試)對于可逆反應

2A(g)+3B(g)U4C(g)+2D(g),在不同條件下的化學反應速密如下，其中表示的反應速率最快的是

A.v(A)=0.9mol-L-'-min-|B.v(B)=1.5molL-1-min

C.v(D)=0.8mol-L1-minD.v(C)=O.lmolL-1-min-1

【答案】B

【分析】速率比等于化學計量數比，都轉化為用A物質表示的反應速率，速率的單位都用mol/(L-min),然

后進行比較。

【解析】A.v(A)=0.9molL-,min_|；B.v(A尸;v(B)=yx1.5mol-L^min|=1.0mol-L'-min1；C.v(A)=

22

v(D)=0.8mol-L-,-min_|；D.v(A)=-v(C)=—x0.1mol-L1min-1-L-1-min-1；可見反應速率最大的是

lmol-L-,-min_|；故選B。

【典例02](2023?遼寧丹東?統考一模)恒溫恒容條件下，向密閉容器中加入一定量X,反應X=2Z經歷兩

步：①X—Y；②Y-2Z。圖為該體系中X、Y、Z濃度隨時間變化的曲線。下列說法正確的是

A.a為c(Y)隨i的變化曲線

B.1時，丫的消耗速率大于生成速率

C.隨著c(X)的減小，反應①、②速率均降低

D.體系中V(X)=V(Y)+2V(Z)

【答案】B

【解析】A.反應X=2Z經歷兩步：①X-Y；②Y-2Z,可知c(Y)先增大，后減小，A錯誤；B.h時丫的

濃度在下降，消耗速率大于生成退率，B正確：C.由圖甲中的信息可知，隨c(X)的減小，c(Y)先增大后減

小，c(Z)增大，因此，反應①的速率隨c(X)的減小而減小，而反應②的速率先增大后減小，C錯誤；D.根

據體系中發生的反應可知，在丫的濃度達到最大值之前，單位時間內X的減少量等于丫和Z的增加量，因

此，v(X)=v(Y)+1v(Z),但是，在丫的濃度達到最大值之后，單位時間內Z的增加量等于丫和X的減少量,

故2V(X)+2v(Y)=v(Z),D錯誤;故選B。

知識點02影響化學反應速率的因素

I.主要原因：反應物本身的性質

2.基本規律：外界條件越高,速率越快

(1)溫度：溫度越高，化學反應速率越快

③恒壓：增大反應物濃度，瞬間增大，一，.減慢

④恒壓：增大生成物濃度，瞬間%丁減慢，Vm增大

(4)催化劑：能夠同等程度改變正逆反應速率

6.全程速率時間圖像

(I)0B段反應速率變化的可能原因為：

①反應放熱，使溫度升高，反應速率加快

②反應生成催化劑，反應速率加快

(2)BC段反應速率變化的可能原因為：反應物濃度降低，反應速率減慢

7.探究外界條件對化學反應速率的影響

(1)方法：控制變量法

(2)溶液反應：加水調節溶液的總體積不變,以保證某種成分的濃度不變

(3)實例：探究丫溶液濃度對反應速率的影響

實驗(混合溶液)123456

4mol/LX溶液/mL606060606060

飽和Y溶液/mL0102040

H2O/mL40393530200

8.速率方程

(1)意義：表示反應物濃度與反應速率的定量關系

(2)舉例：Az(g)+B2(g)--2AB(g),v=kclt(A?)d(Bz)

(3)測定方法：a、p必須通過實驗測定，無法直接寫出。

1/2

@H2+C12=2HCI,v=k[C(H2)1[c(CI2)]

-1

②N?(g)+3H2(g)=^=2NH3(g),v=kc(N2)C(H2)-C(NH3)

(4)反應速率常數

①符號：反應速率方程中的比例系數”

②意義：通常人越大，反應進行得越快，反應的活化能越小

③影響因素：溫度、催化劑、固體表面性質

不同的外界條件對化學反應速率影響的注意點：

1.濃度：增大濃度、速率增大；減少濃度、速率減小；改變純固體或純液體的量對化學反應速率沒

有影響。

2.壓強：①必須有氣體參加：②壓強的改變實質是改變濃度。

3.溫度：無論是吸熱反應還是放熱反應，升高溫度，速率增大，降低溫度，速率減小。

4.催化劑：催化劑只改變反應速率，不改變反應的方向，也不改變反應熱的大小，若是可逆反應，

則同等程度改變正、逆反應速率。

【典例03】（2023?浙江寧波?鎮海中學校考模擬預測）一定溫度下，利用測壓法在剛性反應器中研究固體催

化劑作用下的A的分解反應：A（g）UB（g）+2C（g）。體系的總壓強p隨時間t的變化如表所示：

t/min0100150250420500580

p/kPa

下列說法不正確的是

A.10（）~15（）min,消耗A的平均速率為0.（）06kPa.min1

B.其他條件不變，420min時向剛性容器中再充入少量A,反應速率比原420min時大

C.推測x為

D.升高體系溫度，不一定能加快反應速率

【答案】B

【解析】A.反應A（g）=B（g）+2C（g）,反應前后氣體壓強變化和生成C的量成正比，同時A的變化為變

化量的g，用壓強代表濃度，則100?150min體系壓強變化，消耗A的平均速率竺上—,故

150min-lOOmin

A正確；B.其他條件不變，420min時向剛性容器中再充入少量A,相當于增大壓強，反應在固體催化劑表

面進行，固體表面積一定，反應運率不變，故B錯誤；C.0?lOOmin,壓強變化為，150min?250min,壓

強變化，則lOOkPa?500kPa,體系壓強變化，則500min時，體系壓強，故C正確；D.反應在催化劑表面

反應，升高體系溫度，催化劑活性減小時，反應速率減小，不一定能加快反應速率，故D正確；故選：Bo

【典例04］（2023?北京西城?統考一模）探究影響H2O2分解速率的影響因索，實驗方案如圖。

下列說法不氐哪的是

A.對比①②，可探究FeCL溶液對H2O2分解速率的影響

B.對比②③④，可探究溫度對H2O2分解速率的影響

C.H2O2是直線形的非極性分子

D.ILCh易溶于水，主要是由于H2O2與H2O分子之間能形成氫鍵

【答案】C

【解析】A.實驗②是在實驗①的溶液中加入催化劑FeCb，與實驗①做對比實驗，可探究FeCb溶液對H2O2

分解速率的影響，A正確；B.實驗②是參照，③、④相當于在②的基礎上升高和降低溫度，可探究溫度對

H2O2分解速率的影響，B正確；C.H2O2的分子結構為分子結構不對稱，為極性分子，C不

正確；D.H2O2為極性分子，水也為極性分子，H2O2易溶于水，滿足相似相溶原理，更主要是HKh與H2O

分子之間能形成氫鍵，D正確：故選C。

知識點03可逆反應

i.可逆反應的判斷：反應形式相反,反應條件相同

2.可逆反應的特點

（1）同步性：正逆反應同時進行

（2）等同性：反應條件完全相同

（3）共存性

①反應小可能進行到底，即反應體系中反應物與生成物共存

②各組分的濃度都大于委

3.證明某反應為可逆反應

（1）檢驗出某種生成物

（2）檢驗量少的反應物是否有剩余

4.化學平衡狀態的特征

【典例05］已知：KjFeVN%］溶液是檢驗Fe?+的試劑，若溶液口存在Fc?+,將產生藍色沉淀。將0.2mol【T

的KI溶液和0.05mol-L”的Fe2（SO,）3溶液等體積混合后，取混合液分別完成下列實驗，其中能說明溶液中

存在化學平衡"2Fe"+2P=2F*+-的是

實驗編號實驗操作實驗現象

①滴入KSCN溶液溶液變紅色

②滴入AgNO］溶液有黃色沉淀生成

③滴入K」Fe（CN）/溶液有藍色沉淀生成

④滴入淀粉溶液溶液變藍色

A.①B.②和④C.③和④D.①和②

【答案】A

【詳解】0.05mol?LT的Fe2（SOJ溶液c（Fe3+）為mol?LT,與0.2mol?L”的KI等體積混合反應，I過量。

①檢驗出Fe*,說明過量的KI仍不能使Fe“完全轉化，該反應為可逆反應；②由于KI過量，不管反應是

否可逆，一定能檢驗到I;③檢驗到FW+,只能證明反應已發生，與可逆反應無關；④同③，證明反應已發

生；因此，實驗①可證明反應為可逆反應；

答案選A。

【典例06】在一密閉容器中進行反應:2sO2（g）+O2（g）=2SO3（g）,已知反應過程中某一時刻SO2、02、SO3

的濃度分別為0.1mol/L、0.05mol/L^0.3mol/Lo當反應達到平衡時,可能存在的數據是

A.SO2為0.4mol/L,O2為0.2mol/L

B.SO2、SO3均為0.8mol/L

C.S030.4mol/L

D.SO2為().35mol/L

【答案】D

2SO2(g)+O/g)q二2SO3&)

某時刻(mol/L)0.10.050.3,

［分析］0,該反觀為可逆反應，物質濃度氾

逆反應極限轉化(mol/L)0.40.2

正反應極限轉化(mol/L)000.4

圍：0<C(S02)<0.4mol/L,0<c(02)<0.2mol/L,0<c(S03)<0.4mol/Lo

【詳解】A.SO2和O2的濃度增大，說明反應向逆反應方向進行建立平衡，若SO3完全反應，則SO2和02

的濃度濃度分別為、，三氧化硫不可能完全轉化，故A錯誤；

B.艱據分析和硫原子守恒可知c(SO2)+c(SO3,當SCh、S03均為0.8mol/L時，().8mol/L+0.8mol/L<0.4mol/L,

故B錯誤；

C.SO3為，SO3的濃度增大，說明該反應向正反應方向進行建立平衡，若二氧化硫和氧氣完全反應，SO3

的濃度的濃度為，達到平衡的實際濃度應該小于，故c錯誤；

D.SO2為，SO2的濃度增大，說明反應向逆反應方向進行建立平衡，若SO3完全反應，則SO2的濃度濃度

為，實際濃度為小于，故D正確；

故答案為：Do

知識點04化學平衡的標志

1.速率標志(本質標志)：好止=》逆

(1)同?組分的生成速莖和消耗速率相等

(2)不同物質的正逆反應速率比等于化學計量數之比

2.宏觀標志：某些量開始變化，后來不變

(1)一定達到平衡的情況

①某組分的質量、物質的量、濃度、顏色不再變化

②反應物的轉化率不再變化

(2)特殊情形

①絕熱容器：容器的溫度不變時，一定達到平衡狀態

②可逆電池：電流或電壓等于雯時，一定達到平衡狀態

(3)判斷化學平衡狀態的常用公式

①混合氣體的密度：p=5=的二駟地

y氣體々體

②混合氣體的平均摩爾質最：必=竺四=加總一切固或液

"氣體〃氣體

③氣體狀態方程：PV=〃RT

3.限度標志

（1）反應物的轉化率最大，百分含量最小

（2）生成物的產率最大,百分含量最大

（3）圖像獲取

①前提：在多個相同的容器中，加入相同量的反應物

②過程：測相同時間內，不同條件下相關量，描點繪出圖像

（4）圖像解讀

①極限點：剛好達到平衡

②極限點前：非平衡點，受速率控制,加催化劑，反應物的轉化率變大

③極限點后：新平衡點，受平衡控制,加催化劑，反應物的轉化率不變

4.幾種特殊反應的平衡依據

（1）量比不變型

①反應物或生成物量的比不變，不一定達到平衡狀態

②反應物和生成物量的比不變，二宓達到平衡狀態

（2）量相等型

①反應物和生成物的量相等，不一定達平衡狀態

②反應物和反應物的量相等，不一定達平衡狀態

③量不變W量相等￡量或量的比等于某一具體的數

（3）等體反應型：3A（g）=^B（g）+C（g）

①恒溫恒壓：混合氣體的體積不變，一定達到平衡狀態

②恒溫恒容：混合氣體的壓強不變，不一定達到平衡狀態

（4）固液參與型：2A（g）=^2B（g）+C（s）

①混合氣體的密度不變，一定達到平衡狀態（恒T、V）

②混合氣體的平均摩爾質量不變，二速達到平衡狀態

（5）固液分解型：2A（s）=B（g）+C（g）

①混合氣體的密度不變，一定達到平衡狀態（恒T、V）

②混合氣體的平均摩爾質量不變，不一定達到平衡狀態

③某種氣體組分的物質的量分數不變，不一定達到平衡狀態

5.注意平衡標志和平衡特征的區別

（1）平衡標志：能夠說明反應達到平衡狀態的某些事實

（2）平衡特征：平衡時存在的某些事實，但不一定能用于判斷是否達到平衡

利用相關物質的一些物理量來判斷化學反應是否達到平衡時，該“量”一定是“變量”，當“變量”不變時,

才說明達到平衡狀態。

【典例07】（2023?廣東廣州?統考三模）反應X—2Z經歷兩步：①X—Y；②Y-2Z。反應體系中X、Y、Z

的濃度C隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是

A.a為c(Y)隨I的變化曲線

B.h時，反應體系達到平衡狀態

C.0?h時，體系中X的消耗速率等于Y的生成速率

D.反應體系中始終存在：co=c(X)+c(Y)+；c(Z)

【答案】D

【分析】由題中信息可知，反應X-2Z經歷兩步：①X-Y；②Y-2Z,因此，圖中呈不斷減小趨勢的a線

為X的濃度c隨時間t的變化曲線，呈不斷增加趨勢的線為Z的濃度c隨時間t的變化曲線，先增加后減小

的線為Y的濃度c隨時間I的變化曲線。

【解析】A.由分析可知，a線為X的濃度c隨時間t的變化曲線，故A錯誤；B.由圖可知，分別代表3

種不同物質的曲線相交于L時刻，因此，t時c(X)=c(丫尸c(Z),迫之后X、Y、Z的物質的量還在變化，說

明反應沒有達到平衡狀態，故B錯誤；C.由圖中信息可知，0?L時，Y的濃度在不斷增大，說明體系中Y

的生成速率大于丫的消耗速率，比時反應沒有達到平衡，故XII勺消耗速率大于丫的生成速率，故C錯誤；

D.反應X-2Z經歷兩步：①X—Y；②Y—2Z,反應剛開始時c(X尸comol/L,c億尸c(Y尸Omol/L,由反應的

系數關系可知，X的消耗量等于Y的生產量，Y的消耗量等于Z生成量的一半，則反應體系中始終存在：

co=c(X)+c(Y)+yc(Z),故D正確；故選D,

【典例08】(2023?遼寧?校聯考模擬預測)在600K下，按初始投料比〃(。°)：“(%)分別為1：1、1：2、1：

3投料，發生反應為C0(g)+2H2(g)=CH30H(g)W測得不同壓強下，CO平衡轉化率如圖所示。

下列敘述正確的是

A.曲線X代表起始投料比為1：1

B.2%(HJ=%(CHQH),該反應達到平衡狀態

C.若其他條件不變，升高溫度會使對應的曲線上移

D.m點對應的H2的平衡轉化率為60%

【答案】D

【解析】A.相同溫度下，氫氣投料越多，平衡向右移動，CO的平衡轉化率越大，故曲線X代奏I:3投料,

A項錯誤；B.該反應達到平衡狀態時，vHH2)=2v逆(CH3OH),B項錯誤；C.生成甲醇是放熱反應，其他

條件不變，升高溫度，CO的平衡轉化率降低，平衡曲線均下移，C項錯誤；D.曲線丫代表1:2投料?，即

起始按化學計量數投料，則CO、比的平衡轉化率相等，D項正確；故選D。

知識點05外界條件對化學平衡移動的影響

1.正常情況下的平衡移動

(1)溫度：升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動

(2)濃度：增大反應物濃度,平衡向正反應方向移動

(3)壓強：增大氣體反應壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動

(4)體積：視體積變化為壓強變化

①比較瞬間濃度與所給濃度的相對大小,確定平衡移動方向

②利用壓強對平衡移動的影響，判斷系數的關系，確定物質的狀態

③反應：xA(g)+yB(g)-IC(g)

原平衡c(A)=().5molL_,

體積加倍新平衡c(A)=().3molL",

平衡移動方向逆反應

x、y、z的關系x+v>z

2.特殊情況下的平衡移動

(1)向容器中通入無關氣體

①恒容容器：壓強增大，濃度不變,速率丕變，平衡丕移動

②恒壓容器：體積增大,濃度減小,速率減慢,平衡向氣體體積增大的方向移動

(2)同倍數改變反應物和生成物濃度

①恒溫恒容：相當于改變壓強

②恒溫恒壓：瞬間各組分的濃度丕變，平衡丕移動

(3)不同倍數改變反應物和生成物濃度

①QWK：平衡正向移動21，逆

②Q三K：平衡不移動，v,T~Va

③02K：平衡逆向移動，I，正Wv逆

3.水對平衡移動的影響

(1)溶液反應：加水，相當于稀釋，平衡向溶性微粒系數和增大的方向移動

①A(aq)+B(aq)—(aq)+D(叫)：不移動

②A(aq)=^=C(aq)+D(aq)+H20(1)：正向移動

③A(aq)+B(aq)+H20(1)=^C(叫)：逆向移動

(2)水蒸氣或非溶液反應：當成普通的反應物或生成物即可

①C(s)+H20(g)=^C0(g)+H2(g)：通入H2O(g)正向移動

②2A(g)+02(g)=C(g)+H2O(g)：通入H2O(g)逆向移動

@RCOOH(1)+RQH(I)==^RCOOR，⑴+H20(1),加濃硫酸正向移動

4.勒夏特列原理及其應用

(1)原理：改變影響平衡移動的一個條件，平衡向減弱該條,牛方向移動

(2)前提：必須存在可逆過程(存在平衡)

①化學平衡：N2(g)+3H2(g)=^2NH3(g)

②電離平衡：CH3coOH=^H3coCT+H+

③水解平衡：Fe3++3H2O=^:Fe(OH)3+3H-

④沉淀溶解平衡：AgCl(s)=^=Ag+(aq)+CF(aq)

⑤氣體溶解平衡：O2＜g)=?=力2(aq)

⑥結晶溶解平衡：KNOs:s)==IC(aq)+NOf(aq)

(3)必須有平衡移動，且實際移動方向符合理論移動方向

①催化劑不能使平衡移動，無法用勒夏特列原理解釋。

②等體反應改變壓強，平衡不移動，無法用勒夏特列原理解釋。

(3)“加的多,剩的多”原理

①增大X的濃度，新平衡時c(X)一定比原平衡時的太

②增大壓強，新平衡時P一定比原平衡時的太

③升面溫度，新平衡時T一定比原平衡時的大

(4)“單一氣體型”反應的特殊性

①反應形式：A(s)(s)+yC(g)

②改變壓強、濃度，平衡移動，新平衡時P、。不變

(5)”單側氣體型”反應的特殊性

①反應形式：A(s)—(g)+yC(g)

②改變壓強、同倍數改變濃度，平衡移動，新平衡時P、c丕變

③改變一種氣體濃度，平衡移動，新平衡時。變大

外界條件對化學平衡移動影響的理解

1.濃度：①濃度指與反應有關的氣體或溶液中實際參加反應離子的濃度。②改變純固體或純液體的

量對平衡無影響。

2.溫度：任何化學反應都伴有能量的變化(放熱或吸熱).所以，改變溫度一定會使化學平衡發生移

動。

3.壓強：

(1)無氣體參與的化學反應，由于改變壓強不能改變化學反應速率，所以改變壓強不能使無氣體物

質存在的化學平衡發生移動。

(2)對于反應前后氣體分子數相等的可逆反應，改變壓強后，正、逆反應速率同時、同等程度地改

變，因此增大或減小壓強不能使其化學平衡發生移動。

(3)“無關氣體’’(不與原平衡體系中各物質反應的氣體)對化學平衡的影響。

①恒溫、恒容條件下

充入“無關氣體”

原平衡體系-------------:?體系總壓強增大一＞體系中各組分的濃度不變一＞平衡不移動

②恒溫、恒壓條件下

“無關氣體''等效于減壓

原平衡體系充入容器容積增大一＞體系中各組分的濃度減小

4.催化劑：催化劑同等程度改變正逆反應速率，不影響平衡移動。

【典例09](2023?江蘇鹽城?鹽城市伍佑中學校考模擬預測)鹵族元素單質及其化合物應用廣泛。(CN)?具

有與鹵素單質相似的化學性質。￡在常溫下能與Cu反應生成致密的氟化物薄膜，還能與熔融的Na2so4反

應生成硫酰氟(SOzF?)。CaF2與濃硫酸反應可制得HF,常溫下，測得氟化氫的相對分子質量約為37.SO?通

入KC1O.酸性溶液中可制得黃綠色氣體CIO2,該氣體常用作自來水消毒劑。工業用Cl2制備TiCI4的熱化學

方程式為TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)UTiCl4(g)+2CO(g)=-49kJ.moL。下列關于反應

TiO2(s)+2C12(g)+2C(s)UTiCl(g)+2CO(g)的說法不J確的是

A.保持其他條件不變，平衡時升高溫度，冷也

c2(C0)c(TiCL)

B.保持其他條件不變，平衡時通入Cl2,達到新平衡時2變小

~C(C12)

C.反應生成lmo【Ti「L，轉移電子數目為4x6.02x10”

D.及時分離出CO,有利于TiQ,生成

【答案】B

【解析】A.該反應的正反應是放熱反應，保持其他條件不變，平衡時升高溫度，v擊v逆都增大，由于

溫度對吸熱反應影響更大，因此升高溫度后，v正逆,A正確；B.該反應的化學平衡常數

2

c(CO)c(TiCl4)

，化學平衡常數只與溫度有關，保持其他條件不變，平衡時通入C12,即增大了反應物

的濃度，化學平衡正向移動，但由于溫度不變，因此化學平衡常數不變，因此平衡時通入Cb,達到新平衡

2

c(CO)c(TiCl4)

時不變，B錯誤；C.根據反應方程式可知：反應生成1molTiCL，反應過程中轉移4moi

c2(Ch)

電子，則轉移電子數FI為4x6.02x1()23,c正確；D.及時分離?出CO,即減小/生成物的濃度，化學平衡

正問移動，會產生更多的TiCL,因此有利于TiCL生成，D正確；故合理選項是

【典例10](2023?上海靜安?統考二模)聚丙烯脂纖維俗名人造蘭毛，由丙烯懵聚合而得。用丙烯合成丙烯

懵的反應如下：2c3H6?+?.NH3(g)+3O2(g)=2c3H3N?+6H2O(g)+10?0kJ

(1)某密閉容器中發生上述反應，生成丙烯情的反應速率與反應時間的關系如下圖所示。

h時刻表示體系改變的反應條件為:t2時刻表示體系改變了另一反應條件，此時平衡移動(填

“正向”、“逆向”或“不

丙烯的轉化率與反應溫度的關系如圖示：

(2)有利于提高丙烯平衡轉化率的反應條件有:

(3)最大轉化率所對應的溫度為460℃o當溫度低于460℃時，丙烯的轉化率(填“是”或“不是”)所對應

溫度下的平衡轉化率，理由是。

(4)一定條件下,在2L恒容密閉容器中，通入84gC3H6、34gNH3、96gO2,若該反應5min到達a點,則。?

5min內丙烯的平均反應速率為molLLmin

【答案】(1)使用了催化劑正向

(2)降低溫度、降低壓強

(3)不是該反應的正反應為放熱反應，平衡狀態下，若升高溫度，平衡朝逆反應方向移動，平衡轉化率

將降低

【解析】(1)碳元素是6號元素，則硅原子核外電子排布為2、6,則硅在元素周期表中的位置是第二周期

IVA族；根據同電子層結構核多徑小，則C、N、O三種元素的原子半徑由小到大的順序為r(O)<r(N)Vr(C)；

故答案為：第二周期IVA族；r(O)Vr(N)Vr(C)。

(2)匕時刻反應速率都增大，且增大程度相等，則表示體系改變的反應條件為使用催化劑；由于生成丙烯

月青的反應是體積增大的放熱反應，而根據圖中信息是反應速率降低，則也可能為降溫，也可能減小壓強，t2

時刻表示體系改變了另一反應條件，無論是降溫還是減小壓強，平衡都是正向移動；故答案為：使用了催

化列；正向V

(3)由于反應是體積增大的放熱反應，有利于提高丙烯平衡轉化率的反應條件有降低溫度、降低壓強；故

答案為：降低溫度、降低壓強。

(4)該反應的正反應為放熱反應，平衡狀態下，若升高溫度，平衡朝逆反應方向移動，平衡轉化率將降低,

而圖中曲線是隨溫度升高平衡轉化率在逐漸升高，因此當溫度低于460C時，丙烯的轉化率不是所對應溫度

下的平衡轉化率；故答案為：不是；該反應的正反應為放熱反應，平衡狀態下，若升高溫度，平衡朝逆反

應方向移動，平衡轉化率將降低.

(5)一定條件下，化2L恒容密閉容器中，通入84gC3H6(物質的量為2mo1)、34gNH3、96g5，,若該反應

5min到達a點，則0?5min內丙烯的平均反應速率為M丙烯尸獸二等學=012moiL-'.min；故答

VAt2Lx5min

案為：O

知識點06化學平衡的有關計算

1.常用計算公式

(1)反應物的轉化率：。=某物質反應的量X100%

該物質的總量

(2)某組分的百分含量：含量=某組分的/xlOO%

混合物的總量

①常見量：體積分數、物質的量分數

②關系式：體積分數=物質的量分數

(3)氣體狀態方程：PV=〃RT

條件公式文字敘述

二="=叢

同溫同壓氣體體積比=物質的量比=分子數比

%改治

互="=叢

同溫同容氣體壓強比=物質的量比=分子數比

P2n2N2

包="=也=必氣體密度比=氣體體積反比

同溫同壓同質量

P2v\?lN]=物質的量反比=分子數反比

2.計算模式——“三段式”

（1）確定反應物或生成物的起始加入量。

（2）確定反應過程的變化量。

（3）確定平衡量。

（4）依據題干中的條件，建立等量關系進行計算。

反應aA(g)+〃B(g)—士cC(g)+c/D(g)

起始量/molmn00

轉化量/molaxbxexdx

平衡量/molm—axn-bxexdx

①反應速率：v（A）=4二（時間為/min）

TxV

②反應物轉化率：a（B）=—x100%

~n~

③C的體積分數：（P（C）=（'YX100%

m~ax+n~bx+ex+dx

④反應前后氣體的壓強比：逗=%=小+”—（恒溫恒容）

p平〃平m—ax+n~hx+ex+ax

⑤反應前后氣體的體積比：及=也=一（恒溫恒壓）

晦〃平m~ax+n—bx^cx+ax

⑥反應前后氣體的密度比：組=二=生=泄一"+〃二版+CX+-（恒溫恒壓）

。平”"始標7L

（5）也可以直接根據分壓和分體枳進行計算

①恒溫恒容：氣體壓強比=物質的量比=化學計量數比

反應aA(g)+bB(g).士cC(g)+dD(g)

起始量PaPAPB00

轉化量Paaxbxexdx

平衡量PaPA-axPB-bxexdx

②恒溫恒壓：氣體體積比=物質的量比=化學計量數比

反應“A(g)+/?B(g)cC(g)+"D(g)

起始量LVA%00

轉化量Laxbxexdx

平衡量LVA-axKB—bxexdx

【典例11］用CH4還原SO?不僅可以消除污染，而且可以得到單質S,反應如下：

CH4（g）+2SO2（g）=2S（s）+CO2（g）+2HQ（g）AH<0tC時，在容積為2L的恒容密閉容器中測的反應在不

同時刻各物質的物質的量如下表：

物質的量（mol）時間（min）

0246810

物質

SO?

CO20

下列說法不正確的是

A.前2min的平均反應速率vfCH^O2Tmol-L'min1

B.6mm時SO2的轉化率等于lOmin時SO：的轉化率

C.其它條件不變，在第lOmin后降低溫度，可使容器中的CO2的濃度升高到L4moHJ

D.向容器內通入適量的H2S,會使平衡逆向移動

【答案】C

【詳解】A.根據CH4（g）+2SO2（g）=2S（s）+CO2（g）+2HQ（g）可知,前2min甲烷物質的量變化,則

108m12L1

v（CH4）=°"=0.27molL-.min,故A正確；

2min

B.根據表中數據可知6min時SCh的轉化量為4.8moll.8moi=3mol,SO2轉化率為義x100%=62.5%；6min

4.8

后向反應體系中加入二氧化硫，導致平衡發生移動，lOmin時處于新的平衡，根據硫原子守恒：加入的SCh

的物質的量為0.3mol+（l.75moll.5mol）x,則SO2的轉化率為"粵*1。。%=62.5%；所以轉化率相等，故B

5.6mol

正確；

C.lOmin時，二氧化硫濃度，二氧化碳濃度，若不改變容器體積，結合方程式，當二氧化硫全部轉化為二

氧化碳的濃度，但該反應為可逆反應，低溫平衡正向移動，二黛化碳濃度不能達到，故C錯誤：

D.H2s會與二氧化硫發生氧化還原反應，導致平衡逆向移動，攻D正確；

答案選C。

【典例12】（2023?重慶?校聯考模擬預測）一定溫度下，在三個容積均為的恒容密閉容器中僅發生反應：

CH￡OOH（g）UCH30H（g）+CO（g）AHX）,,下列說法正確的是

容器編號溫度/K物質的起始濃度/molL物質的平衡濃度/moKJ

C(CH3OH)c(CO)c(CHsCOOH)c(CHsCOOH)

I2300

II230

III21000

A.達平衡時，容器I與容器IIqM勺總壓強之比為6：7

c(CH,C：OOH)

B.達平衡時，容器n中一不小‘比容器【中的大

C(CH

C.達平衡時，容器HI與容器I中的正反應速率相等

D.達平衡時，容器I中CH30H轉化率與容器HI中CH3coOH轉化率之和大于1

【答案】B

【分析】容器I中,依據表中數據，可建立下列三段式:

近冬小峪叱0.20x0.20

平衡吊數4一^~

容器II中，濃度商Q=°：；；｝()》,所以平衡逆向移動，依據表中數據，設參加反應CO的物質的量濃度

為x,則可建立下列三段式:

(O.3O-x)(O.3O-x)

平衡常數K==0.10,可求出x=0.08mol/L(另一結果舍去)。

0.40+x

【解析