升高温度
△H<0
①温度的变化对反应速率一定影响
②改变温度,反应物的转化率一定升高（或降低）,生成物的含量增大（或降低）
△H>0
降低温度
△H<0
△H>0
正催化剂
任何反应
使用催化剂使化学平衡发生移动,但可到达平衡的时间
负催化剂
7．勒沙特列原理：
二、典型例题
【例1】在一定温度下，反应A2（g）+B2（g）2AB（g）达到平衡的标志是（）【答案】C
A.单位时间内生成nmol的A2同时生成nmolAB。
B.容器内的总压强不随时间变化
C.单位时间内生成2nmol的AB，同时生成nmol的B2。
D.单位时间内生成nmolA2同时生成nmolB2。
A．②⑤⑦B．①③④⑥⑧C．只有③D．只有⑤
【例2】（06盐城三模）甲醇是重要的基础化工原料又是一种新型的燃料，制取甲醇传统法
是采用CuO～ZnO/γ-Al2O3催化剂，合成反应为：
CO＋2H2
CH3OH ，工艺中一些参数如下图；目前正在开发的新法 2CH4＋O2
2CH3OH，下列有关新法和旧法的说法正确的是 AC
A．旧法生产中，由图知CO与H2合成甲醇的
反应属于放热反应
B．旧法生产中，选择合适的催化剂时，可推测高压法合成比低压法合成更有发展优势
C．新法与旧法相比，原料丰富并可直接从天然气中获得
D．新法生产中，需控制V（CH4）/V（O2）＝9︰1，目的是提高空气中氧气的转化率
【例3】100℃时，将0.1molN2O4置于1L密闭的烧瓶中，然后将烧瓶放入100℃的恒温槽中，烧瓶内的气体逐渐变为红棕色：
N2O4（g）
2NO2（g）。
下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到平衡状态的是：
①烧瓶内气体的颜色不再加深，②N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1∶2，③NO2的生成速率与NO2消耗速率相等，④NO2的物质的量浓度不变，⑤烧瓶内气体的质量不再变化，⑥烧瓶内气体的压强不再变化，⑦烧瓶内气体的密度不再变化，⑧烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化。
A．②⑤⑦B．①③④⑥⑧C．只有③D．只有⑤
【例4】化工生产在遵循科学原理、实现某个化学反应的基础上，必须考虑综合经济效益，最大限度的降低成本，提高劳动生产率，保护生态环境。
以下是对合成氨工业和硫酸工业的综合经济效益的考虑：
① 合成氨工业应采用尽可能高的压强以提高反应物的转化率，② 考虑到反应速率和催化剂的催化活性，合成氨反应和二氧化硫的催化氧化一般都选择在500℃ 左右的温度下进行，③ 合成氨工业中从平衡混合物里分离出的氮气和氢气应循环使用，④ 合成氨工业中的原料气之一氢气常采用电解水的方法制取，⑤ 两工业中均应考虑充分利用反应本身放出的热量，⑥ 硫酸工业中为节约成本，从沸腾炉中出来的炉气应直接进入吸收塔，⑦ 硫酸工业中应用98.3％的浓硫酸吸收三氧化硫，⑧ 硫酸工业的尾气应使用氢氧化钠溶液吸收。
其中合理的是
A．②⑤⑥⑦B．①④⑥⑧C．③④⑦⑧D．②③⑤⑦
三、当堂反馈
1．对于某一已经建立平衡的可逆反应，当条件改变或采取某些措施时使平衡向正反应方向移动，以下叙述正确的是：
①生成物的质量分数一定增大，②生成物的产量一定增加，③反应物的转化率一定增大，④反应物的浓度一定降低，⑤正反应速率一定大于逆反应速率，⑥一定使用催化剂。
A．①②③B．②④⑤C．③④⑤D．②⑤
2．在一密闭容器中进行反应：
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）。
已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L。
当反应达平衡时，可能存在的数据是
A．SO2为0.4mol/L、O2为0.2mol/LB．SO2为0.25mol/L
C．SO3为0.4mol/LD．SO2、SO3均为0.15mol/L
3．在密闭容器中，进行下列反应2A（ｇ）＋B（ｇ）＋C（ｓ）
D（ｇ）＋Ｅ（ｇ）；ΔH＞0。
达到平衡后，下列说法中正确的是
A．若恒温定容情况下，充入一些稀有气体压强增大，但平衡不移动
B．若恒温定压条件下，加入C（s），则B的转化率将增大
C．若定容升温，在新平衡体系中A的质量分数将减小
D．在温度、压强和容积都相同时，在另一密闭容器中加入2molA、1molB、1molC，
平衡时两个容器中D和E的浓度分别相等
4．把氮气和氢气以1∶1的物质的量比混匀后分成四等份，分别同时充入A、B、C、D四个装有催化剂的真空容器中（容器容积固定），在保持相同温度的条件下，四个容器中的合成氨反应相继达到化学平衡状态。
分析表中实验数据后回答下列问题（用A、B、C、D填空）
容器代号
A
B
C
D
平
衡
时
M（混合物）
16
17
N2的转化率
20％
H2的转化率
30％
⑴都达到平衡时，容器中NH3的物质的量所占的比例最大；⑵四个容器的压强由大到小的顺序为；⑶达到平衡时所需时间最长的容器是。
例题：
1．A2．D3．B
当堂反馈：
1．D2．B3．AC4．⑴A⑵P（A）＞P（D）＞P（B）＞P（C）⑶C
课后习题（测试时间45分钟测试分值100分）
1．恒温、恒压下，amolA和bmolB在一个容积可变的容器中发生如下反应：
A（g）+2B（g）
2C（g），一段时间后达到平衡，生成nmolC。
则下列说法中正确的是
A．物质A、B的转化率之比为a∶b
B．起始时刻和达平衡后容器中的压强比为（a＋b）∶（a＋b－
）
C．若起始时放入2amolA和2bmolB，则达平衡时生成2nmolC
D．当v正（A）＝2v逆（B）时，可确定反应达平衡
2．在固定体积的密闭容器中进行下列反应：
A（s）+2B（g）
C（g）+D（g），恒温下，当下列物理量不再变化时，表明上述反应已达平衡的是
A．混合气体的压强B．混合气体的密度
C．B的物质的量浓度D．反应速率：
v（B）＝2v（C）
3．某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）＋B（g）
2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。
保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是
A．均减半B．均加倍C．均增加1molD．均减少1mol
4．已知某可逆反应在密闭容器中进行
A（ｇ）＋2B（ｇ）
C（ｇ）＋D（ｓ）；ΔH＜0。
图中曲线a代
表一定条件下该反应的过程。
若使a曲线变为b曲线，可
采取的措施是
A．增大A的浓度B．缩小容器的容积
C．加入催化剂D．升高温度
5．密闭容器中，反应xA（g）＋yB（g）
zC（g），达平衡时，A的浓度为0.5mol/L，若保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，达到平衡时A的浓度降为0.3mol/L。
下列判断正确的是
A．x＋y＜zB．平衡向正反应方向移动
C．B的转化率降低D．C的体积分数增大
6．某恒温恒容容器中，建立如下平衡：
2A（g）
B（g），在相同条件下，若分别向容器中通入一定量的A气体或B气体，重新达到平衡后，容器内A的体积分数比原平衡时
A．都增大B．都减小
C．前者增大后者减小D．前者减小后者增大
7．恒温下，aX（g）
bY（g）+cZ（g）反应达到平衡，把容器体积压缩到原来的1/2，且达到新平衡时，X的物质的量浓度从0.1mol/L增大到0.19mol/L，下列判断正确的是
A．a＞b＋cB．a＜b＋cC．a＝b＋cD．a＝b＝c
8．在一密闭容器中有如下反应：
aX（g）＋bY（g）
nW（g）；ΔH＝Q某化学兴趣小组的同学根据此反应在不同条件下的实验数据，作出了如下曲线图：
其中，ω（W）表示W在反应混合物中的百分含量，t表示反应时间。
其它条件不变时，下列分析可能正确的是
A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P2＞P1，a＋b＜n
B．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T1＞T2，Q＜0
C．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且P1＞P2，n＜a＋b
D．图Ⅱ可能是在同温同压下催化剂对反应的影响，且1使用的催化剂效果好
9．已知某温度下：
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）；△H＝－92.4kJ/mol。
恒温、恒容且容积相同的两个密闭容器A、B，A中通入1molN2、3molH2，B中通入0.5molN2、1.5molH2，反应一段时间后，A、B中均达到平衡状态。
下列判断正确的是
A．A中吸热92.4kJB．B中放热46.2kJ
C．A中热量变化值大于B中的2倍D．A中热量变化值等于B中的2倍
10．在一个固定容积的密闭容器中充入2molNO2，一定温度下建立如下平衡：
2NO2
N2O4，此时平衡混合气中NO2的体积分数为x%，若再充入1molN2O4，在温度不变的情况下，达到新的平衡时，测得NO2的体积分数为y%，则x和y的大小关系正确的是
A．x＞yB．x＜yC．x＝yD．不能确定
11．对于反应xA（g）＋yB（g）
pC（g）＋qD（g）压强与温度对C的
质量分数的影响如图所示：
⑴若m、n表示不同温度，则mn，正反应为反应（填“放热”、“吸热”）；⑵若m、n表示不同压强，则mn，（x＋y）（p＋q）（填＜、＞、＝）；⑶b曲线的OG段比a曲线的OH段陡的原因是：
；⑷a曲线的HE段高于b曲线的GF段的原因是：
。
12．将4molSO3气体和4molNO置于2L容器中，一定条件下发生如下可逆反应（不考虑NO2和N2O4之间的相互转化）：
2SO3（g）
2SO2+O2、2NO+O2
2NO2。
⑴当上述系统达到平衡时，O2和NO2的物质的量分别为n（O2）=0.1mol、n（NO2）=3.6mol，则此时SO3气体的物质的量为；⑵当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是SO3和，或NO和（填它们的分子式）；⑶在其它条件不变的情况下，若改为起始时在1L容器中充入2molNO2和2molSO2，则上述两反应达到平衡时，c（SO2）平=mol/L。
13．在763K，3.04×104Pa时，用CO和H2作为原料合成CH3OH，存在下列平衡：
m
a
y
1
0.25
2
0.45
3
19.35%
CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）。
当原料中H2和CO的比例不同时，对CO的转化率及平衡混合物中CH3OH的体积分数都有影响。
⑴设H2和CO的起始物质的量之比为m，平衡时CO的转化率为a，平衡混合物中CH3OH的体积分数为y，试推断m、n、y三者的相互关系，并以y＝f（a，m）的函数表达式表示出来；⑵将下表已知数据代入你导出的表达式中进行计算，把结果填入有关的表格中：
⑶根据上表数据，判断用CO和H2合成CH3OH时，CO和H2的最佳体积比是多少？
并简述选出依据。
课后练习：
1．C2．BC3．D4．C5．C6．C7．A8．AB9．C10．A
11．⑴＜放热⑵＜＜⑶因为OG段表示的温度、压强均高于OH段，所以反应速快，到达平衡所需的时间少，故b曲线的OG段比a曲线的OH段陡⑷HE段相对于GF段是在低温、低压条件下到达的平衡，因为该可逆反应正反应是放热、体积增大的反应，故降温、减压，平衡向正反应方向移动，C的含量增大，故a曲线的HE段高于b曲线的GF段
12．⑴0.2mol⑵SO2、NO2⑶1.9
m
a
y
1
16.67%
2
21.43%
3
0.56
13．⑴ y＝
⑵
⑶ 分析上表数据不难看出，当m＝2时，CO的转
化率较高，而这时平衡混合气中CH3OH的体积分数
最高。
故最佳比为：
V（H2）∶V（CO）＝2∶1
第十五讲化学平衡及其影响因素（第二课时）
一、要点精讲
1、合成氨工业
（1）选择适宜温度：
根据N2+3H22NH3+Q这一反应的特点，运用和
的理论来选择适宜条件。
该反应为可逆、体积减小、正反应为放热等特点。
（2）选择适宜的压强：
为何强调适宜？
压强越大、有利于NH3的合成，但压强太大，所需大，材料强度，设备制造要求，成本，选择2×107~5×107Pa压强
（3）选择适宜催化剂是因为
合成氨的适宜条件为：
。
同时不断将氨分离出来，并将原料气循环使用。
⑶合成氨工业简述
①原料气的、净化和；②氨的合成以及原料气的利用；③氨的。
（4）、合成氨工业的发展前景
①德国化学家哈伯于1913年实现了合成氨的工业化生产。
②合成氨的条件将随科技进步、动力、材料、设备等条件的改善而改变。
③研究新型催化剂，在较低的温度下合成氨。
2、化学平衡中的常用方法
（1）“始、转、平”三段分析法
mA（g）+nB（g）
pC（g）+qD（g）
起始量ab00
变化量xnx/mpx/mqx/m
平衡量a-xb-nx/mpx/mqx/m
（2）差量法（△V、△n）
若定温、定容，已知平衡前后压强变化，由理想气体状态方程PV=nRT推知
P（始）/P（平）=n（始）/n（平），从而求出平衡前后物质的量的差量（△n）
若定温、定压，已知平衡前后密度变化，由理想气体状态方程PV=nRT推知气体的密度与摩尔质量成正比，由于前后气体总质量不变，即ρ（始）/ρ（平）=n（平）/n（始），从而求出平衡前后物质的量的差量（△n）。
（3）．混合气体平均式量（M）的计算
①若反应物、生成物均为气体，根据M=m/n,平衡移动前后，混合气体总质量不变，若平衡向气体体积增大的方向移动，混合气体平均式量变小；若平衡向气体体积减小的方向移动，混合气体平均式量则变大。
②若反应物或生成物中有非气态物质，则混合气体平均式量可能不变、变小或变大。
例如，在密闭容器中进行可逆反应：
C（S）+H2O（g）
CO（g）+H2（g）若压缩容器的体积，混合气体的平均式量如何变化？
解此题，可假设压缩前混合气体平均式量为M1，气体总物质的量为n,压缩后到达新平衡，消耗了xmolCO和xmolH2，同时生成了xmolC和xmolH2O，所以混和气体总物质的量减小了xmol，故压缩后到达新平衡混合气体平均式量可表示为：
M2=
=
=
∴ M2-M1=
由上式可知:
若:
①M1=12则M2=M1，到达新平衡混合气平均式量不变；
②M1>12M2>M1，到达新平衡混合气平均式量变大；
③M1<12M2（4）．“虚拟容器”法
该法适用于在定温、定容条件下，各种反应物、或生成物、或反应物和生成物同时增大（减小）相同倍数，可虚拟一个容器，容器的体积扩大（缩小）相应的倍数，此时两容器中建立的平衡完全等效，然后将虚拟的容器压缩（扩大）至原容器大小，相当于增大（减小）压强，再根据压强对平衡移动的影响来确定转化率等的变化情况。
（5）．可逆反应“不为零”原则
该法适用于确定改变条件，平衡移动后，某些物质的浓度范围。
比如在一定温度下，将1molCO和1mol水蒸气通入密闭容器中反应：
CO+H2O
CO2+H2，达平衡后测得CO2为0.6mol,再通入4mol水蒸气,达新平衡后CO2的物质的量可能为多少?
加入水蒸气平衡右移,故新平衡时CO2的物质的量大于0.6mol,增大了水蒸气的量,提高CO的转化率,即使CO完全转化,最多生成CO21mol,根据可逆反应平衡时各物质的量“不为零”原则，所以0.6mol二、典型例题
【例1】（06苏州二模）某密闭容器中进行如下反应：
X（g）+2Y（g）
2Z（g），若最初时只加入X、Y两种物质，要使平衡时反应物总物质的量与生成物的物质的量相等，则x、Y的初始物质的量之比
的范围应满足C
【例2】在一密闭容器中，反应aA（g）bB（g）达平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，达新平衡时，B的浓度是原来的60%，则（）
A.平衡向正反应方向移动了B.物质A的转化率减小了
C.B的质量分数增加了D.a＞b
【解析】本题旨在考查运用勒沙特列原理的技能。
恒温下，体积增大一倍，即为压强减小的过程，平衡向气体体积增大的方向移动。
已知B的浓度不是原来的
（50%），而是60%，故平衡必向生成B的方向移动。
【答案】AC
【例3】将2molH2O和2molCO置于1L容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应：
2H2O（g）
2H2＋O22CO＋O2
2CO2
（1）当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是和，或和。
（填它们的分子式）
（2）若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n（O2）平＝amol，n（CO2）平＝bmol。
试求n（H2O）平＝。
（用含a、b的代数式表示）
【解析】
（1）题设情境中同时存在两个反应的化学平衡，涉及5种气体。
根据物质守恒可以写出3个关系式：
①H原子守恒：
2n（H2O）平+2n（H2）平=4mol
②O原子守恒：
n（H2O）平+2n（O2）平+n（CO）平+2n（CO2）平=4mol
③C原子守恒：
n（CO）平+n（CO2）平=2mol
由①可知，n（H2O）平和n（H2）平两个量是直接相关的，知其一，则知其二；由③可知，n（CO）平和n（CO2）平的关系也是如此。
若同时n（H2O）平和n（H2）平两个量，或n（CO）平和n（CO2）平两个量，实际上只相当于增加了一个已知条件。
（2）将“n（O2）平＝amol、n（CO2）平＝bmol”代入②、③，即可求n（H2O）平。
第
（2）问也可直接求解。
【答案】
（1）H2OH2，COCO2
（2）（2－2a－b）mol
三、当堂反馈
1、在温度一定时,于密闭容器中发生可逆反应:
mA（气）+nB（气）
pC（气）,达到平衡后,若将混合气体的体积压缩到原来的1/2,当再次达到平衡时,C的浓度为原平衡时C的浓度的1,9倍,则下列叙述中正确的是:
（AD）
A.平衡向逆反应方向移动B.C气体的体积分数增大
C.气体A的转化率升高D.m+n2、已经建立化学平衡的可逆反应:
A+B
C,改变条件,使化学平衡向正反应方向移动,有关叙述中正确的是:
（B）
A.生成物的百分含量（即质量分数）一定增大
B.生成物的产量一定增大
C.反应物的转化率都增大D.反应物的百分含量都降低
3、在等温等容条件下，有反应2A（g）+2B（g）⇌C（g）+3D（g），现分别从两个途径建立平衡：
Ⅰ：
A、B的起始浓度均为2mol·L-1；Ⅱ：
C、D的起始浓度分别为2mol·L-1、6mol·L-1。
下列叙述正确的是：
（AD）
A．Ⅰ、Ⅱ两个途径最终达到平衡时，容器内混合气体中各种成分体积分数相同
B．Ⅰ、Ⅱ两个途径最终达到平衡时，容器内混合气体中各种成分体积分数不相同
C．达平衡时，Ⅰ途径反应速率V1等于Ⅱ途径反应速率V2
D．达平衡时，Ⅰ平衡混合气体的密度为Ⅱ平衡密度的1/2
4、在一定的温度下,在固定体积的密闭容器中,可逆反应A（气）+3B（气）
2C（气）达到平衡时,各物质的物质的量之比为A:
B:
C=2:
2:
1,保持温度不变,以2:
2:
1的物质的量之比再次充入A、B、C,则:
（AC）
A.平衡正向移动B.平衡不移动
C.平衡时C的体积分数增大D.平衡时C的体积分数可能变小
5、反应aA（g）+bB（g）
cC（g）+dD（g）在容积不变的密闭容器中达到平衡，且起始时A与B的物质的量之比为a：
b，则：
（1）平衡时A、B的转化率之比是。
（2）达到平衡后，若升高温度，C的质量百分含量降低，则该反应的正反应为反应（填“吸热”或“放热”）
（3）若同等倍数地增大A、B的物质的量浓度，要使A与B的转化率同时增大，（a+b）与（c+d）所满足的关系是a+bc+d。
（填“>”、“<”、“=”或没关系）
（4）若设定a=2,b=1,c=3,d=2,在甲、乙、丙、丁4个容器中A的物质的量依次是2mol、1mol、2mol、1mol,B的物质的量依次是1mol、1mol、2mol、2mol，C和D的物质的量均为0。
则在相同条件下达到平衡，A的转化率最大的容器是。
5、
（1）1:
1；
（2）放热；（3）>；（4）丁
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