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第42讲　化学平衡状态　化学平衡的移动〔基础课〕
复习目标
1.认识化学反应的可逆性，理解化学平衡建立的过程。
2．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能通过实验及相关理论解释其一般规律。
3．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。
考点一　可逆反应与化学平衡状态
必备知识 · 助学教材
1.可逆反应
(1)概念：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。
(2)特点：①“二同”，即同一条件下；正、逆反应同时进行。②“一不能”，即不能进行到底。
2．化学平衡状态
(1)概念
在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的________相等，反应混合物中各组分的________保持不变的状态。
(2)化学平衡的建立
(3)化学平衡的特征
关键能力 · 拓展教材
一、可逆反应
1．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0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是(　　)
A.Z为0.3 mol·L-1　 B．Y2为0.4 mol·L-1
C．X2为0.2 mol·L-1 D．Z为0.4 mol·L-1
二、化学平衡状态的判断
2．可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(　　)
A．3v正(N2)＝v正(H2)
B．v正(N2)＝v逆(NH3)
C．2v正(H2)＝3v逆(NH3)
D．v正(N2)＝3v逆(H2)
3．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________(填序号，下同)。
(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________。
4．若将上述题目中的(1)～(4)改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又是什么？
(1)________________________________________________________________________
(2)________________________________________________________________________
(3)________________________________________________________________________
(4)________________________________________________________________________
归纳总结
判断平衡状态的两种方法
(1)“正逆相等”：v正＝v逆≠0。
(2)“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，那么当其不变时为平衡状态；一个随反应进行保持不变的量，不能作为判断反应是否平衡的依据。
考点二　化学平衡的移动
必备知识 · 助学教材
1.含义
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，平衡体系的物质组成也会随着改变，直至达到新的平衡状态。这种由________状态达到________的过程叫做化学平衡的移动。
2．化学平衡移动方向与化学平衡速率的关系
(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，不发生平衡移动。
(3)v正3．外界因素对化学平衡的影响
在一定条件下，aA(g)＋bB(g) mC(g)
ΔH<0达到了平衡状态，若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡影响如下：
条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动
浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动
压强 (对有气体 存在的反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体体积________的方向移动
减小压强 向气体体积________的方向移动
反应前后气体体积不变 改变压强 平衡________
温度 升高温度 向______反应方向移动
降低温度 向______反应方向移动
催化剂 同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动
4.勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着________________________的方向移动。
5．化学平衡移动方向的判断
(1)根据勒夏特列原理判断。
(2)根据浓度商Q判断。
①Q②Q>K时，平衡向________方向移动；
③Q＝K，化学反应达平衡状态。
[微思考]　判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移动(　　)
(2)升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大(　　)
(3)化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大(　　)
(4)向平衡体系FeCl3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅(　　)
(5)对于2NO2(g) N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅(　　)
关键能力 · 拓展教材
一、外因对化学平衡的影响
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．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，则压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒压时，充入稀有气体，平衡向左移动，混合气体的颜色变深
归纳总结
“稀有气体”对化学平衡的影响
(1)恒温、恒容
原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动
(2)恒温、恒压
原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小―→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压)—
二、通过图像理解化学平衡移动
2．一定条件下，在密闭容器中发生如下反应：
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－198 kJ·mol-1。
(1)若在t0时刻只增大压强(缩小容器的容积)，请在图甲中作出v正、v逆的变化图像。
(2)请在图乙中作出不同温度下(T2>T1)SO2的转化率随时间变化的示意图。
　
素养落实·活用教材
考教互应　命题溯源悟真谛——考教衔接突出创新性应用性
命题溯源
[示例]　(2025·江西卷，12)一定压强下，乙烯水合反应为C2H4(g)＋H2O(g) C2H5OH(g)
已知：ΔH(J·mol-1)＝－34 585－26.4T；ΔG(J·mol-1)＝－34 585＋26.4T·lnT＋45.19T，气体均视为理想气体。下列说法正确的是(　　)
A．反应的活化能：E正>E逆
B．恒温恒容充入N2，平衡向左移动
C．ΔS随温度升高而降低
D．平衡后，升高温度，Δv正>Δv逆
[教材溯源]　选择性必修1第一、二章。
[价值引领]　考查学生对热力学和动力学基本原理的深刻理解和灵活运用，而非简单套用结论。这对应《普通高中化学课程标准》学业质量水平3中“能基于化学键的断裂和形成分析和解释化学反应中能量变化的本质，定量分析和表征化学反应的焓变”的层次要求。
[关键能力]　考查考生信息获取与加工能力。ΔH＝E正－E逆，题目中ΔH＝－34 585－26.4T，为负值且随温度升高更负，说明E正Δv正，D错误。
[考教衔接]　本题将焓变、熵变、活化能、平衡移动、反应速率变化等概念融入一个具体的反应中，并给出了焓变的温度表达式，考查考生定性与定量结合解决具体问题的能力。
真题体验
1.(2025·甘肃卷，4)CO2加氢转化成甲烷，是综合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525 ℃，101 kPa下，CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－185 kJ·mol-1。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是(　　)
A．减小体系压强
B．升高温度
C．增大H2浓度
D．恒容下充入稀有气体
2．(2025·山东卷，10)在恒容密闭容器中，Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：T2温度时，Na2SiF6(s)完全分解；体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是(　　)
A．a线所示物种为固相产物
B．T1温度时，向容器中通入N2，气相产物分压仍为p1
C．p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp
D．T1温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大
3．(2024·黑吉辽卷，10)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是(　　)
A．3 h时，反应②正、逆反应速率相等
B．该温度下的平衡常数：①>②
C．0～3 h平均速率v(异山梨醇)＝0.014 mol·kg-1·h-1
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
4．(2025·云南卷，17节选)我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5 ℃)绿色制氢新途径，并实现高附加值乙酸(沸点118 ℃)的生产，主要反应为
Ⅰ.C2H5OH(g)＋H2O(g) 2H2(g)＋CH3COOH(g)　ΔH1　Kp1
Ⅱ.C2H5OH(g) CH3CHO(g)＋H2(g)　ΔH2＝＋68.7 kJ· mol-1
(1)对于反应Ⅰ：
①一定温度下，下列叙述能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是________(填标号)。
A．容器内的压强不再变化
B．混合气体的密度不再变化
C．CH3COOH的体积分数不再变化
D．单位时间内生成1 mol H2O，同时消耗2 mol H2
②反应后从混合气体分离得到H2，最适宜的方法为________________________。
(2)恒压100 kPa下，向密闭容器中按n(H2O)∶n(C2H5OH)＝9∶1投料，产氢速率和产物的选择性随温度变化关系如图甲，关键步骤中间体的能量变化如图乙。[]
①由图甲可知，反应Ⅰ最适宜的温度为270 ℃，原因为________________________________。
②由图中信息可知，乙酸可能是________(填“产物1”“产物2”或“产物3”)。
提示：完成课时作业(四十二)
第42讲　化学平衡状态　化学平衡的移动 〔基础课〕
考点一　可逆反应与化学平衡状态
必备知识·助学教材
2．(1)速率　浓度　(3)浓度　物质的量　体积分数
关键能力·拓展教材
1．解析：当Z完全转化为X2、Y2时，X2、Y2分别为0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1；当0.1 mol·L-1 X2完全转化为Z时，Y2为因为反应为可逆反应，反应物不能完全转化，0.4 mol·L-1，0答案：A
2．解析：A项，v正(N2)、v正(H2)均表示正反应方向的速率；B项，，即2v正(N2)＝v逆(NH3)时，反应达到平衡状态；C项，，即2v正(H2)＝3v逆(NH3)时反应达到平衡状态；D项，，即3v正(N2)＝v逆(H2)时反应达到平衡状态。故C项符合题意。
答案：C
3．答案：(1)①③④⑦　(2)⑤⑦　(3)①③④⑤⑦　(4)①②③④⑦
(5)①②③　(6)②④⑦
4．答案：(1)②③④⑦　(2)⑤⑦　(3)②③④⑤⑦　 (4)②③④⑦
考点二　化学平衡的移动
必备知识·助学教材
1．原有的平衡　新的平衡状态
3．减小　增大　不移动　吸热　放热
4．能够减弱这种改变
5．(2)①正反应　②逆反应
[微思考]　提示：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×
关键能力·拓展教材
1．解析：升高温度，气体颜色加深，则平衡向左移动，该反应为放热反应，A错误；体积减小一半，根据勒夏特列原理，混合气体的颜色比原平衡深，但压强小于原平衡的两倍，B错误，C正确；恒温恒压时，充入稀有气体，容器容积扩大，平衡向气体分子数增大的方向(即生成NO2的方向)移动，但平衡只能减弱改变，但不能抵消，故NO2气体的浓度最终变小，混合气体的颜色变浅，D错误。
答案：C
2．答案：(1)
(2)
素养落实·活用教材
命题溯源
[示例]　答案：C
真题体验
1．解析：该反应为气体分子数减小的反应，减小体系压强会使平衡向气体分子数增大的方向(逆反应方向)移动，A不符合题意；该反应为放热反应，升高温度会使平衡向吸热的逆反应方向移动，B不符合题意；增大H2浓度会提高反应物浓度，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动以消耗增加的H2，C符合题意；恒容下充入稀有气体不改变各物质浓度，对平衡无影响，D不符合题意。
答案：C
2．解析：Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物，则其分解产物为NaF(s)和SiF4(g)，其分解的化学方程式为Na2SiF6(s) 2NaF(s)＋SiF4(g)，根据图数据分析可知，a线代表NaF(s)，b线代表SiF4(g)，c线代表Na2SiF6(s)。由各线的走势可知，该反应为吸热反应，温度升高，化学平衡正向移动。a线所示物种为NaF(s)，NaF(s)为固相产物，A正确；T1温度时，向容器中通入N2，恒容密闭容器的容积不变，各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，虽然总压变大，但是气相产物分压不变，仍为p1，B正确；该反应的平衡常数Kp＝p(SiF4)，由题图可知，温度越高，Na2SiF6分解程度越大，平衡时p(SiF4)越大，即Kp越大，由于T2温度下Na2SiF6已完全分解，因此升温至T3时，无法释放更多的SiF4，故p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp，C正确；T1温度时，加入SiF4的瞬间其分压增大，平衡逆向移动，由Kp＝p(SiF4)知，重新平衡后SiF4的分压仍为p1，SiF4的浓度不变，故逆反应速率不变，D错误。
答案：D
3．解析：3 h时异山梨醇的浓度仍在增大，1，4-失水山梨醇的浓度仍在减小，说明此刻反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，A错误；由题图可知，3 h时山梨醇的浓度已为0，副产物的浓度不变，说明反应①、③均是不可逆反应，15 h后异山梨醇的浓度不再变化，1，4-失水山梨醇的浓度大于0，说明反应②是可逆反应，则该温度下的平衡常数：①>②，B正确；0～3 h内平均速率v(异山梨醇)＝＝0.014 mol·kg－1·h－1，C正确；反应②使用催化剂能加快反应速率，缩短达到化学平衡状态的时间，但是催化剂对化学平衡移动无影响，故加入催化剂不改变其平衡转化率，D正确。
答案：A
4．解析：(1)①恒温恒容下发生C2H5OH(g)＋H2O(g) 2H2(g)＋CH3COOH(g)，该反应是气体总物质的量增大的反应，容器内的压强不再变化，说明气体总物质的量不再改变，说明反应达到平衡状态，A符合题意；体积自始至终不变，气体总质量自始至终不变，则气体密度不是变量，混合气体的密度不再变化，不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意；CH3COOH的体积分数不再变化，说明其物质的量不再改变，反应已达平衡，C符合题意；单位时间内生成1 mol H2O，同时消耗2 mol H2均是逆反应速率，不能说明反应是否达到平衡状态，D不符合题意。②可利用混合体系中各物质的沸点差异分离出氢气，最适宜的方法为降温冷凝出乙醇、乙酸，从而分离得到H2。(2)①由图甲可知，反应Ⅰ最适宜的温度为270 ℃，原因为乙酸选择性最大且反应速率较快。②由图乙可知关键步骤中生成产物1的最大能垒为0.58 eV，生成产物2的最大能垒为0.66 eV，生成产物3的最大能垒为0.81 eV，图甲中乙酸的选择性最大，说明相同条件下生成乙酸的反应速率最大，则乙酸可能是产物1。
答案：(1)①AC　②降温冷凝后收集气体　(2)①270 ℃时乙酸选择性最大且反应速率较快　②产物1(共79张PPT)
第42讲　化学平衡状态　
化学平衡的移动〔基础课〕
复习目标
1.认识化学反应的可逆性，理解化学平衡建立的过程。
2．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能通过实验及相关理论解释其一般规律。
3．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。
必备知识 · 助学教材
1.可逆反应
(1)概念：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。
(2)特点：①“二同”，即同一条件下；正、逆反应同时进行。②“一不能”，即不能进行到底。
2．化学平衡状态
(1)概念
在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的________相等，反应混合物中各组分的________保持不变的状态。
(2)化学平衡的建立
浓度
速率
(3)化学平衡的特征
　　
浓度
物质的量
体积分数
关键能力 · 拓展教材
一、可逆反应
1．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0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是(　　)
A.Z为0.3 mol·L-1　 B．Y2为0.4 mol·L-1
C．X2为0.2 mol·L-1 D．Z为0.4 mol·L-1
答案：A
二、化学平衡状态的判断
2．可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(　　)
A．3v正(N2)＝v正(H2)
B．v正(N2)＝v逆(NH3)
C．2v正(H2)＝3v逆(NH3)
D．v正(N2)＝3v逆(H2)
答案：C
3．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________(填序号，下同)。
(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__________。
①③④⑦
⑤⑦
①③④⑤⑦
(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
________。
①②③④⑦
①②③
②④⑦
4．若将上述题目中的(1)～(4)改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又是什么？
(1)______________
(2)_____________
(3)______________
(4)________________
②③④⑦
⑤⑦
②③④⑤⑦
②③④⑦
归纳总结
判断平衡状态的两种方法
(1)“正逆相等”：v正＝v逆≠0。
(2)“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，那么当其不变时为平衡状态；一个随反应进行保持不变的量，不能作为判断反应是否平衡的依据。
必备知识 · 助学教材
1.含义
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，平衡体系的物质组成也会随着改变，直至达到新的平衡状态。这种由_________状态达到____________的过程叫做化学平衡的移动。
原有的平衡
新的平衡状态
2．化学平衡移动方向与化学平衡速率的关系
(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，不发生平衡移动。
(3)v正3．外界因素对化学平衡的影响
在一定条件下，aA(g)＋bB(g) mC(g)
ΔH<0达到了平衡状态，若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡影响如下：
条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动
浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动
压强
(对有气体
存在的反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体体积________的方向移动
减小压强 向气体体积________的方向移动
反应前后气体体积不变 改变压强 平衡________
温度 升高温度 向______反应方向移动
降低温度 向______反应方向移动
催化剂 同等程度地改变v正、v逆，平衡不移动
放热
减小
增大
不移动
吸热
4.勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着_________________的方向移动。
5．化学平衡移动方向的判断
(1)根据勒夏特列原理判断。
(2)根据浓度商Q判断。
①Q②Q>K时，平衡向________方向移动；
③Q＝K，化学反应达平衡状态。
能够减弱这种改变
正反应
逆反应
[微思考]　判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移动(　　)
(2)升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大(　　)
(3)化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大(　　)
(4)向平衡体系FeCl3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅(　　)
(5)对于2NO2(g) N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅(　　)
×
×
√
×
×
关键能力 · 拓展教材
一、外因对化学平衡的影响
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．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，则压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒压时，充入稀有气体，平衡向左移动，混合气体的颜色变深
答案：C
解析：升高温度，气体颜色加深，则平衡向左移动，该反应为放热反应，A错误；体积减小一半，根据勒夏特列原理，混合气体的颜色比原平衡深，但压强小于原平衡的两倍，B错误，C正确；恒温恒压时，充入稀有气体，容器容积扩大，平衡向气体分子数增大的方向(即生成NO2的方向)移动，但平衡只能减弱改变，但不能抵消，故NO2气体的浓度最终变小，混合气体的颜色变浅，D错误。
二、通过图像理解化学平衡移动
2．一定条件下，在密闭容器中发生如下反应：
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－198 kJ·mol-1。
(1)若在t0时刻只增大压强(缩小容器的容积)，请在图甲中作出v正、v逆的变化图像。
答案：
(2)请在图乙中作出不同温度下(T2>T1)SO2的转化率随时间变化的示意图。
答案：
命题溯源
[示例]　(2025·江西卷，12)一定压强下，乙烯水合反应为C2H4(g)＋H2O(g) C2H5OH(g)
已知：ΔH(J·mol-1)＝－34 585－26.4T；ΔG(J·mol-1)＝－34 585＋26.4T·lnT＋45.19T，气体均视为理想气体。下列说法正确的是(　　)
A．反应的活化能：E正>E逆
B．恒温恒容充入N2，平衡向左移动
C．ΔS随温度升高而降低
D．平衡后，升高温度，Δv正>Δv逆
答案：C
[教材溯源]　选择性必修1第一、二章。
[价值引领]　考查学生对热力学和动力学基本原理的深刻理解和灵活运用，而非简单套用结论。这对应《普通高中化学课程标准》学业质量水平3中“能基于化学键的断裂和形成分析和解释化学反应中能量变化的本质，定量分析和表征化学反应的焓变”的层次要求。
[关键能力]　考查考生信息获取与加工能力。ΔH＝E正－E逆，题目中ΔH＝－34 585－26.4T，为负值且随温度升高更负，说明E正Δv正，D错误。
[考教衔接]　本题将焓变、熵变、活化能、平衡移动、反应速率变化等概念融入一个具体的反应中，并给出了焓变的温度表达式，考查考生定性与定量结合解决具体问题的能力。
真题体验
1.(2025·甘肃卷，4)CO2加氢转化成甲烷，是综合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525 ℃，101 kPa下，CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－185 kJ·mol-1。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是(　　)
A．减小体系压强 B．升高温度
C．增大H2浓度 D．恒容下充入稀有气体
答案：C
解析：该反应为气体分子数减小的反应，减小体系压强会使平衡向气体分子数增大的方向(逆反应方向)移动，A不符合题意；该反应为放热反应，升高温度会使平衡向吸热的逆反应方向移动，B不符合题意；增大H2浓度会提高反应物浓度，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动以消耗增加的H2，C符合题意；恒容下充入稀有气体不改变各物质浓度，对平衡无影响，D不符合题意。
2．(2025·山东卷，10)在恒容密闭容器中，Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：T2温度时，Na2SiF6(s)完全分解；体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。
下列说法错误的是(　　)
A．a线所示物种为固相产物
B．T1温度时，向容器中通入N2，气相产物分压仍为p1
C．p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp
D．T1温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大
答案：D
解析：Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物，则其分解产物为NaF(s)和SiF4(g)，其分解的化学方程式为Na2SiF6(s) 2NaF(s)＋SiF4(g)，根据图数据分析可知，a线代表NaF(s)，b线代表SiF4(g)，c线代表Na2SiF6(s)。由各线的走势可知，该反应为吸热反应，温度升高，化学平衡正向移动。a线所示物种为NaF(s)，NaF(s)为固相产物，A正确；T1温度时，向容器中通入N2，恒容密闭容器的容积不变，各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，虽然总压变大，但是气相产物分压不变，仍为p1，B正确；
该反应的平衡常数Kp＝p(SiF4)，由题图可知，温度越高，Na2SiF6分解程度越大，平衡时p(SiF4)越大，即Kp越大，由于T2温度下Na2SiF6已完全分解，因此升温至T3时，无法释放更多的SiF4，故p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp，C正确；T1温度时，加入SiF4的瞬间其分压增大，平衡逆向移动，由Kp＝p(SiF4)知，重新平衡后SiF4的分压仍为p1，SiF4的浓度不变，故逆反应速率不变，D错误。
3．(2024·黑吉辽卷，10)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h后异山梨醇浓度不再变化。
下列说法错误的是(　　)
A．3 h时，反应②正、逆反应速率相等
B．该温度下的平衡常数：①>②
C．0～3 h平均速率v(异山梨醇)＝0.014 mol·kg-1·h-1
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
答案：A
4．(2025·云南卷，17节选)我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5 ℃)绿色制氢新途径，并实现高附加值乙酸(沸点118 ℃)的生产，主要反应为
Ⅰ.C2H5OH(g)＋H2O(g) 2H2(g)＋CH3COOH(g)　ΔH1　Kp1
Ⅱ.C2H5OH(g) CH3CHO(g)＋H2(g)　ΔH2＝＋68.7 kJ· mol-1
(1)对于反应Ⅰ：
①一定温度下，下列叙述能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是______(填标号)。
A．容器内的压强不再变化
B．混合气体的密度不再变化
C．CH3COOH的体积分数不再变化
D．单位时间内生成1 mol H2O，同时消耗2 mol H2
②反应后从混合气体分离得到H2，最适宜的方法为_________________。
AC
降温冷凝后收集气体
①由图甲可知，反应Ⅰ最适宜的温度为270 ℃，原因为
________________________________。
②由图中信息可知，乙酸可能是________(填“产物1”“产物2”或“产物3”)。
270 ℃时乙酸选择性最大且反应速率较快
产物1
解析：(1)①恒温恒容下发生C2H5OH(g)＋H2O(g) 2H2(g)＋CH3COOH(g)，该反应是气体总物质的量增大的反应，容器内的压强不再变化，说明气体总物质的量不再改变，说明反应达到平衡状态，A符合题意；体积自始至终不变，气体总质量自始至终不变，则气体密度不是变量，混合气体的密度不再变化，不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意；CH3COOH的体积分数不再变化，说明其物质的量不再改变，反应已达平衡，C符合题意；单位时间内生成1 mol H2O，同时消耗2 mol H2均是逆反应速率，不能说明反应是否达到平衡状态，D不符合题意。②可利用混合体系中各物质的沸点差异分离出氢气，最适宜的方法为降温冷凝出乙醇、乙酸，从而分离得到H2。
(2)①由图甲可知，反应Ⅰ最适宜的温度为270 ℃，原因为乙酸选择性最大且反应速率较快。②由图乙可知关键步骤中生成产物1的最大能垒为0.58 eV，生成产物2的最大能垒为0.66 eV，生成产物3的最大能垒为0.81 eV，图甲中乙酸的选择性最大，说明相同条件下生成乙酸的反应速率最大，则乙酸可能是产物1。
1．(2026·安徽部分学校大联考)MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。在恒温恒容的密闭容器中进行反应：MgCO3(s)＋4H2(g) MgO(s)＋2H2O(g)＋CH4(g)，忽略固体体积的变化，下列不能说明该反应达到平衡状态的是(　　)
A．气体的平均密度不变
B．容器中固体的质量不变
C．气体物质的量之比：n(H2O)∶n(CH4)＝2∶1
D．v正(H2)＝2v逆(H2O)
答案：C
解析：气体的平均密度不变，说明气体总质量不再变化，而反应中固体质量变化会影响气体总质量，因此密度不变时反应达平衡，A不符合题意；固体质量不变表明MgCO3和MgO的转化停止，说明反应达平衡，B不符合题意；反应中H2O和CH4的生成比为2∶1，该比例在反应过程中始终不变，不能作为平衡判断依据，C符合题意；根据反应速率关系，v正(H2)＝2v逆(H2O)等价于正逆反应速率相等，说明达到平衡，D不符合题意。
2．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(　　)
A．溴水中有下列平衡：Br2＋H2O HBr＋HBrO。当加入少量AgNO3溶液后，溶液的颜色变浅
B．对于反应2HI(g) H2(g)＋I2(g)，缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深
C．反应CO(g)＋NO2(g) CO2(g)＋NO(g)　ΔH<0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动
D．对于合成NH3的反应，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施
答案：B
解析：加入少量AgNO3溶液，HBr与AgNO3反应生成AgBr沉淀，c(HBr)减小，平衡正向移动，溶液的颜色变浅，A可以用勒夏特列原理解释；2HI(g) H2(g)＋I2(g)是反应前后气体分子总数不变的反应，缩小容器的容积，压强增大，平衡不移动，但c(I2)增大，导致平衡体系的颜色变深，故B不能用勒夏特列原理解释；反应CO(g)＋NO2(g) CO2(g)＋NO(g)的ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，C可以用勒夏特列原理解释；合成氨的反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，有利于生成NH3，D可以用勒夏特列原理解释。
3．(2026·河北景县中学检测)已知反应：mX(g)＋nY(？) pQ(s)＋2mZ(g)，该反应已达平衡，此时c(X)＝0.3 mol·L-1，其他条件不变，若将容器容积缩小到原来的一半，c(X)＝0.5 mol·L-1，下列说法正确的是(　　)
A．反应向逆方向移动 B．Y可能是固体或液体
C．化学计量数n>m D．Z的体积分数减小
答案：C
4．某温度下，反应CH2===CH2(g)＋H2O(g) CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是(　　)
A．增大压强，v正>v逆，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的CH2===CH2(g)，CH2===CH2(g)的平衡转化率增大
答案：C
解析：该反应是一个气体分子数减小的反应，增大压强可以加快化学反应速率，正反应速率增大的幅度大于逆反应，故v正>v逆，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A错误；催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度，B错误；恒容下，充入一定量的H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；恒容下，充入一定量的CH2===CH2 (g)，平衡向正反应方向移动，但是CH2===CH2 (g)的平衡转化率减小，D错误。
5．(2026·河南新蔡一中检测)已知化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)，下列有关外界条件改变对该反应的速率和平衡的影响。
图像正确的是(　　)
A．由图a可知该反应的正反应为吸热反应
B．由图b可知：m＋n>p
C．若反应在绝热条件下正向发生，由图c可知该反应为吸热反应
D．由图d可知：a曲线一定是加入了催化剂
答案：B
解析：由图a知T1条件下反应先达到平衡，说明温度T1高于T2，反应达到平衡时T1条件下生成物C的百分含量小于T2，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，则该反应的正反应为放热反应，A错误；由图b知温度一定时，增大压强，生成物C的百分含量增大，说明增大压强平衡向正反应方向移动，则该反应为气体分子数减小的反应，所以化学计量数的大小关系为m＋n>p，B正确；
绝热条件下，反应速率先增大后减小，反应速率增大是因为该反应为放热反应，反应放出的热量使反应温度升高，温度升高对反应速率的影响大于浓度减小的影响所致，C错误；a条件下反应先达到平衡，说明平衡a条件的反应速率快于b条件，a条件反应物B的百分含量与b条件反应物B的百分含量相等，说明改变条件，化学平衡不移动，则改变条件可能是加入催化剂，也可能是该反应是气体体积相等的反应，增大压强，D错误。
ac
大于
小于
tm时生成物浓度较低
7．(2026·河北昌黎一中检测)在一定温度下，向一恒容密闭容器中充入M和N，发生反应2M(g)＋N(g) 2P(g)＋Q(s)，使用不同的催化剂，其反应历程如图所示。
下列说法错误的是(　　)
A．混合气体密度不变，可说明该反应达到平衡
B．使用催化剂1时体系更快达到平衡状态，从而获得更高的平衡产率
C．升高温度不利于提高反应物的平衡转化率
D．达到平衡后向容器中加入一定量的Q，再次平衡后M和N的浓度均不变
答案：B
解析：因生成的Q为固体，当反应未平衡时，质量不断减小，容积不变，故混合气体的密度是变量，因此混合气体的质量不变时，反应达到平衡，A正确；使用催化剂时，平衡不发生移动，平衡产率不变，B错误；反应物总能量大于生成物总能量，该反应的正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，不利于提高反应物的平衡转化率，C正确；Q是固体，达到平衡后向容器中加入一定量的Q，平衡不移动，D正确。
8．(2026·山西大学附中等校联考)起始温度均为T ℃，容积均为10 L的甲(绝热)、乙(恒温)密闭容器中，向甲、乙中均加入1 mol N2O(g)和4 mol CO(g)，发生反应N2O(g)＋CO(g) N2(g)＋CO2(g)，N2O的转化率随时间的变化关系如图所示。已知：k正、k逆分别是正、逆反应速率常数，v正＝k正·c(N2O)·c(CO)，v逆＝k逆·c(N2)·c(CO2)。
下列说法正确的是(　　)
A．此反应正反应活化能>逆反应活化能
B．反应速率：vQ正>vP逆
C．容器甲，0～200 s内，v(N2O)＝1×10-3 mol·L-1·s-1
D．升高温度，k正增大，k逆减小
答案：B
9．CO2经催化加氢可合成乙烯：2CO2(g)＋6H2(g) C2H4(g)＋4H2O(g)。0.1 MPa时，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图，下列叙述不正确的是(　　)
A．该反应的ΔH＜0
B．曲线b代表H2O的浓度变化
C．N点和M点所处的状态c(H2)不一样
D．其他条件不变，T1 ℃、0.2 MPa下反应达平衡时c(H2)比M点大
答案：C
解析：温度升高，H2的浓度增大，平衡左移，故逆向吸热，正向放热，ΔH＜0，则曲线a为CO2的浓度变化，根据化学方程式的比例关系，可知曲线b为H2O的浓度变化，曲线c为C2H4的浓度变化，A、B正确；N点和M点均处于同一温度下，所处的状态的c(H2)是一样的，C错误；其他条件不变，T1 ℃、0.2 MPa相对0.1 MPa，增大了压强，气体体积减小，c(H2)增大，反应达平衡时c(H2)比M点大，D正确。
10．如图所示，左室容积为右室的两倍，温度相同，现分别按照如图所示的量充入气体，同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反应达到平衡，打开活塞，继续反应再次达到平衡。
下列说法不正确的是(　　)
A．第一次平衡时，SO2的物质的量左室更多
B．气体未反应前，左室压强和右室一样大
C．第一次平衡时，左室内压强一定小于右室
D．第二次平衡时，SO2的总物质的量比第一次平衡时左室SO2的物质的量的2倍多
答案：D
11.(6分)氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。
(1)在一定温度下，在固定容积的密闭容器中进行可逆反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是____ (填标号)。
A．3v正(H2)＝2v逆(NH3)
B．单位时间生成m mol N2的同时生成3m mol H2
C．容器内的总压强不再随时间而变化
D．混合气体的密度不再随时间变化
C
(2)工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，容积为2 L的恒容密闭容器中测得如表所示数据。请回答下列问题。
时间/min CH4/mol H2O/mol CO/mol H2/mol
0 0.40 1.00 0 0
5 a 0.80 c 0.60
7 0.20 b 0.20 d
10 0.21 0.81 0.19 0.64
①分析表中数据，判断5 min时反应是否处于平衡状态？_____ (填“是”或“否”)，前5 min反应的平均反应速率v(CH4)＝
__________________________。
②反应在7～10 min内，CO的物质的量减少的原因可能是___(填标
号)。
A．减少CH4的物质的量 B．降低温度
C．升高温度 D．充入H2
是
0.02 mol·L-1·min-1
D
(3)氨的催化氧化4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)是工业制硝酸的重要反应。在1 L密闭容器中充入4 mol NH3(g)和5 mol O2(g)，保持其他条件不变，测得c(NO)与温度的关系如图所示。该反应的ΔH_____(填“＞”“＜”或“＝”)0。
＜
解析：(1)3v逆(NH3)＝2v正(H2)时反应达到平衡，A错误；生成m mol N2，必生成3m mol H2，反应不一定达到平衡，B错误；此反应为反应前后气体分子数不相等的反应，压强不变可以说明反应达到平衡状态，C正确；混合气体总质量不变，容器容积不变，混合气体的密度始终不变，故混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态，D错误。

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