平衡狀態(tài)和平衡圖像（原卷版）-2024-2025學(xué)年人教版高二化學(xué)易錯(cuò)題專項(xiàng)復(fù)習(xí)（選擇性必修1）

易錯(cuò)專題05平衡狀態(tài)和平衡圖像

聚焦易錯(cuò)點(diǎn)：

A易錯(cuò)點(diǎn)一化學(xué)平衡的移動(dòng)

A易錯(cuò)點(diǎn)二平衡圖像

典例精講

易錯(cuò)點(diǎn)一化學(xué)平衡的移動(dòng)

【易錯(cuò)典例】

例1（2023上?重慶渝中?高二重慶巴蜀中學(xué)?？茧A段練習(xí)）下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是

A.Fe（SCN）3溶液中加入少量固體KSCN后顏色變深

B.把食品存放在冰箱里可延長保質(zhì)期

C.合成氨反應(yīng)，為提高原料的轉(zhuǎn)化率，理論上應(yīng)采取降低溫度的措施

D.工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的過程中，使用過量的空氣以提高SCh的利用率

【解題必備】化學(xué)平衡的移動(dòng)

1.定義：可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后，若反應(yīng)條件（如溫度、壓強(qiáng)、濃度等）發(fā)生了變化，平衡混合物中各

組分的濃度也會(huì)隨之改變，從而在一段時(shí)間后達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由原平衡狀態(tài)向新平衡狀態(tài)的變化

過程，叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。

2.化學(xué)平衡移動(dòng)實(shí)質(zhì)：化學(xué)平衡移動(dòng)是由于濃度、溫度、壓強(qiáng)的變化使可逆反應(yīng)從一種平衡狀態(tài)變?yōu)榱硪?/p>

平衡狀態(tài)的過程。平衡移動(dòng)的實(shí)質(zhì)因?yàn)闂l件的變化打破了正反應(yīng)、逆反應(yīng)速率相等的關(guān)系。D（正）>

1）（逆），正向移動(dòng)；D（正）<1）（逆），平衡逆向移動(dòng)。

化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)

1?段時(shí)

一定條件下的改變非平衡狀態(tài)間后新條件下

化學(xué)平衡（平衡破壞）>=>的新平衡

U正=〃逆"正Xu逆。'正="'逆

各組分濃度各組分濃度各組分濃度又

保持一定不斷變化保持新的一定

3.勒夏特列原理（化學(xué)平衡移動(dòng)原理）：如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一（如溫度、壓強(qiáng)、以及參加反應(yīng)

的化學(xué)物質(zhì)的濃度），平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。對(duì)可逆反應(yīng)：mA（g）+nB（g）

pC（g）+qD（g）

條件變化。反應(yīng)特點(diǎn)CV（正％V（逆）KV2V移動(dòng)方向,說明

反應(yīng)物濃度噌大Q吟不變QV=運(yùn)工向右"固體或純液

生成物濃度減小c不變。減爐體濃度視為

反應(yīng)物濃度減小。減c不變。u二Vv向左d固定不變的。

生成物濃度噌大。不變。噌。

正反應(yīng)吸熱+眸等V=向右一升高或降伍

升高溫度。正反應(yīng)放熱4噌。噌。v=Vv#向左一溫度，U=運(yùn)

降低溫度。正反應(yīng)吸熱力減2減FV=<V3向左一噌加或減小

正反應(yīng)放熱V減一減3V2>V3向右2程度不同d

m-噌。增。V二向右一反應(yīng)物產(chǎn)物

壓縮體積Qm-n=p-q—眸噌一V2=V不移動(dòng)。都是固體或

噌大壓強(qiáng)"m_nVp*qr噌。噌。v=Vv3向左。液體，壓強(qiáng)對(duì)

平衡無影響.+

容積不變，充入Hx不變。不變。UhU產(chǎn)不移動(dòng)。分壓不變一

壓強(qiáng)不變"m—n>p-qF減一減Qv二Vv聲向左F

充入*減一減一V==V不移動(dòng)。相當(dāng)于減壓一

m-nVp-q.減一減一V2>V3向右一

4.勒夏特列原理（化學(xué)平衡移動(dòng)原理）的應(yīng)用：

（1）調(diào)控反應(yīng)：根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率和平衡的條件以及化學(xué)平衡移動(dòng)原理，可調(diào)控工業(yè)反應(yīng)使之效益

最大化。如合成氨工業(yè)中加入催化劑提高反應(yīng)速率，溫度控制在500℃左右，既考慮了反應(yīng)速率又兼顧了

催化劑的活性的最佳溫度，充入過量N2以提高H2的轉(zhuǎn)化率等。

（2）判物質(zhì)狀態(tài)：由壓強(qiáng)的改變，根據(jù)平衡移動(dòng)的方向，可以判斷反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)。

（3）判化學(xué)計(jì)量數(shù)：由壓強(qiáng)的改變，根據(jù)平衡移動(dòng)的方向，可以判斷方程式中某氣體物質(zhì)的計(jì)量數(shù)或反

應(yīng)物和生成物之間的計(jì)量數(shù)的大小關(guān)系。

（4）判AH符號(hào)：由溫度的改變，根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)的方向，可以判斷正反應(yīng)或逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放

熱反應(yīng)。

5.合成氨適宜條件的選擇

（1）選擇依據(jù)：從提高反應(yīng)速率的角度分析，提高反應(yīng)溫度、使用催化劑、適當(dāng)提高氮?dú)浔?；從平衡?/p>

動(dòng)的角度分析，降低溫度、提高壓強(qiáng)和適時(shí)分離反應(yīng)產(chǎn)物氨；從實(shí)際生產(chǎn)的角度分析，溫度和壓強(qiáng)要與生

產(chǎn)實(shí)際相適應(yīng)。

（2）選擇原則：能加快反應(yīng)速率；提高原料的利用率；提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量；對(duì)設(shè)備條件要求不能太

高。

（3）合成氨的適宜條件：使用催化劑；適宜的壓強(qiáng)：2x107?5xl07pa；適宜的溫度：500℃左右；及時(shí)分

離出氨和及時(shí)補(bǔ)充氮?dú)夂蜌錃狻?/p>

【變式突破】

1.（2023上?甘肅武威?高二天祝藏族自治縣第一中學(xué)校聯(lián)考期中）在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：

X(g)+3Y(g)=2Z(g),有關(guān)下列圖像的說法錯(cuò)誤的是

A.依據(jù)圖a可判斷正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

B.在圖b中，虛線可表示使用了催化劑

C.若正反應(yīng)的△H<0,圖c可表示升高溫度使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

D.由圖d中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量隨溫度的變化情況，可推知正反應(yīng)的△H〉。

易錯(cuò)點(diǎn)二平衡圖像

【易錯(cuò)典例】

例2(2023上?江西景德鎮(zhèn)?高二統(tǒng)考期中)向一恒容密閉容器中加入ImolCH4和一定量的H?。，發(fā)生反

77(CHj'

應(yīng)：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)oCH’的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比無尤=隨溫度的變化曲

<H2O)>

線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

77K1

A.反應(yīng)速率：以逆<匕逆

B.玉</

C.點(diǎn)a、b、c對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)：Ka<Kb=Kc

D.反應(yīng)溫度為刀，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

【解題必備】化學(xué)平衡圖像

1.圖像類型：

(1)速率一時(shí)間圖：此類圖象定性揭示了v正、v逆隨時(shí)間(含條件改變對(duì)速率的影響)變化的規(guī)律，體現(xiàn)了平

衡的“動(dòng)、等、定、變”的基本特征，以及平衡移動(dòng)的方向等。

（2）含量-時(shí)間-溫度（壓強(qiáng)）圖：圖象能說明平衡體系中各組分（或某一成分）在反應(yīng)過程中的變化情況。C%

指產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；B%指某反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，此類圖象要注意各物質(zhì)曲線的折點(diǎn)（達(dá)平衡）時(shí)刻相同，各

物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及其比例符合化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)關(guān)系。

（3）恒壓（溫）圖：該類圖的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度?或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率（㈤，橫坐標(biāo)為溫度（7）或壓強(qiáng)。）,

常見類型有:

（4）速率一溫度（壓強(qiáng)）圖:

（5）其他圖：如圖所示曲線是其他條件不變時(shí)，某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率（a）與溫度（。的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)

出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)，表示v（正）＞v（逆）的點(diǎn)是3,表示v（正）（逆）的點(diǎn)是1,而2、4點(diǎn)表示v（正）=

v（逆）。

a

2.解題方法：

(1)看圖像：一看軸，即縱、橫坐標(biāo)的意義；二看點(diǎn)：即起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)；三看線，即線的走向和

變化趨勢；四看輔助線，即等溫線、等壓線、平衡線等；五看量的變化，如濃度變化、溫度變化、轉(zhuǎn)化率

變化、物質(zhì)的量的變化等。

(2)依據(jù)圖像信息，利用平衡移動(dòng)原理，分析可逆反應(yīng)的特征：吸熱還是放熱，氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)增大、減

小還是不變，有無固體或純液體參加或生成等。

(3)先拐先平：在化學(xué)平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)先達(dá)到平衡，可能是該反應(yīng)的溫度高、濃度大、壓強(qiáng)

大或使用了催化劑。

(4)定一議二：勒夏特列原理只適用于一個(gè)條件的改變，所以圖像中有三個(gè)變量，先固定一個(gè)量，再討論另外

兩個(gè)量的關(guān)系。

【變式突破】

2.(2023上?遼寧鞍山?高二鞍山一中校考期中)已知合成氨反應(yīng):

N2(g)+3H2(g).2NH,(g)?反應(yīng)速率方程為v=kxc(N2)x』5(凡興/(NH3)(k為常

數(shù)，隨溫度的升高而增大)。下圖表示在恒壓密閉容器中，不同溫度下，達(dá)到平衡時(shí)NH,的體積百分?jǐn)?shù)與投

3n(H2):n(N2)

A.該反應(yīng)低溫可自發(fā)

B.其他條件不變，減小C(NH3)可使合成氨速率加快

C.KA、KB、KC的大小關(guān)系為KA=KB>KC

D.C點(diǎn)時(shí)H?的平衡轉(zhuǎn)化率為25%

習(xí)題精練

1.(2023上?福建福州?高二福州高新區(qū)第一中學(xué)(閩侯縣第三中學(xué))校聯(lián)考期中)用NH3催化還原法消除

氮氧化物，發(fā)生反應(yīng)：4NH3(g)+6NO(g).5N2(g)+6H2O(l)AH<0,相同條件下，在3L恒容密閉容

器中，選用不同催化劑，產(chǎn)生N2的量隨時(shí)間變化如圖所示。下列說法正確的是

反應(yīng)時(shí)間(min)

A.該反應(yīng)的活化能大小順序是：Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)

B.增加反應(yīng)物的量，使活化分子百分?jǐn)?shù)增加，有效碰撞增多，反應(yīng)速率加快

C.當(dāng)V(NO):V(N2)=6:5時(shí),說明反應(yīng)已達(dá)到平衡

D.若反應(yīng)在恒容絕熱的密閉容器中進(jìn)行，當(dāng)K值不變時(shí)，說明已達(dá)到平衡

-1

2.(2022上?湖南?高二校聯(lián)考期中)已知反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)-2NH3(g)AH=-92kJ-mol,溫度不同

(T2>TI)O下列圖像正確的是

3.(2023上.陜西西安.高二西安中學(xué)?？计谥?對(duì)于可逆反應(yīng)：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)iH>0,下列

圖象中正確的是

4.(2023上?上海長寧?高二上海市延安中學(xué)?？计谥?恒容密閉容器中，〃molCO?與3”0101凡在不同溫度

下發(fā)生反應(yīng)：2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g),達(dá)到平衡時(shí)，各組分的物質(zhì)的量濃度(c)隨溫度(T)變

化如圖所示。下列說法正確的是

A.該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大

B.曲線Y表示c(C2H。隨溫度的變化關(guān)系

C.其他條件不變，2"molCC)2與6〃molH2在TJC下反應(yīng)，達(dá)到平衡c(H2)<Gmol/L

D.其他條件不變，提高CO?的濃度，可提高H?的平衡轉(zhuǎn)化率

5.(2023上?江西宜春?高二上高二中校考階段練習(xí))在一定條件下，向某2L恒容密閉容器中充入

2moic4molH2,發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+4H?(g)CH4(g)+2H2O(g),測得反應(yīng)lOmin時(shí)，不同溫度下

氫氣的轉(zhuǎn)化率如圖所示。［已知：該反應(yīng)的速率方程聯(lián)=庫―/(凡)/(€：02)、

丫逆=左逆?p~(旦0卜PICHJ,k正、上逆只與溫度有關(guān)］

下列說法錯(cuò)誤的是

A.圖中a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的v（CHj逆由大到小的順序?yàn)閏>b>a

B.該反應(yīng)的AHO

C.與溫度下，起始時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為3MPa,左逆=2（Mpa）-min1,則該溫度下左正=

33.3（Mpa）"4min1

D.升高溫度或增大壓強(qiáng)，都可以提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率

6.（2023上?江西宜春?高二上高二中?？茧A段練習(xí)）向絕熱恒容密閉容器（絕熱容器指該容器可阻止熱量的

傳遞，散失，對(duì)流）中通入SO2和NO"在一定條件下發(fā)生反應(yīng)SOKg）+NC）2（g）SO3（g）+NO（g）,正

反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如圖所示，下列結(jié)論中正確的個(gè)數(shù)為

①反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到反應(yīng)進(jìn)行的限度

②SO,濃度：a點(diǎn)小于c點(diǎn)

③反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量

④幽=鵬，ab段NO2的消耗量小于be段NO2的消耗量

⑤混合物顏色不再變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡

⑥體系壓強(qiáng)不再變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡

A.2個(gè)B.3個(gè)C.4個(gè)D.5個(gè)

7.（2023上?遼寧沈陽?高二遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？计谥校┯嘘P(guān)下列圖像的分析正確的是

平

衡

時(shí)

S0的3

體

積

分

數(shù)

）/mol

〃（SC>2

起始時(shí)

圖4

化量

量的變

物質(zhì)的

物質(zhì)的

義是某

積的含

部分面

的陰影

示圖中

1所

A.圖

化

率的變

度時(shí)速

H3濃

減少N

后，

平衡

達(dá)到

2NH3

2

N2+3H

示在

圖2表

B.

高

溫度最

溶液的

i時(shí)刻

說明t

線，

的曲

變化

時(shí)間

反應(yīng)

率隨

的速

反應(yīng)

硫酸

與稀

示鋁片

圖3表

C.

，a點(diǎn)

點(diǎn)中

c三

、b、

，則a

量一定

物質(zhì)的

O2的

0,若

AH<

3（g）

2so

（）-

）+O2g

sO2（g

應(yīng)：2

示反

4表

D.圖

率最高

的轉(zhuǎn)化

SO

2

3

為1：

體積比

凡按照

O?、

中將C

容器

密閉

下，

條件

恒壓

期中）

中?？?/p>

廈門一

?高二

建廈門

上?福

023

8.（2

應(yīng)：

要反

的主

涉及

,其中

3OH

CH

合成

1

-moF

9kJ

=-4