①v（正）减小，v（逆）增大
②v（正）、v（逆）不改变
③v（正）增大，v（逆）减小
①A、B均提高
②A、B均不变
③A、B均下降
升高温度
v（正）、v（逆）均增大但v（逆）增大得多
v（正）增大，v（逆）减小
A、B均减小
催化剂
v（正）、v（逆）同等增加
v（正）、v（逆）不改变
A、B都不变
下面是条件改变时，化学反应速率的变化与新平衡建立的过程中几种典型曲线：
下面是条件改变时速率与平衡变化的图像
1）其他条件不变，只改变浓度：
移动原因增大[反应物] 增大[生成物] 减小[反应物] 减小[生成物]
速率变化υ正瞬时↑ υ逆瞬时↑ υ正瞬时↓≠0 υ逆瞬时↓≠0
υ逆从平衡点逐渐↑ υ正从平衡点逐渐↑ υ逆从平衡点逐渐↓ υ正从平衡点逐渐↓
υ正，>υ逆， υ逆，>υ正， υ逆，>υ正， υ正，>υ逆，
移动方向 正向 逆向 逆向 正向
最终 υII>υI υII>υI υII<υI υII<υI
2）其他条件不变，只改变温度
移动原因 升温 升温 降温 降温
正反应热效应吸热 放热 吸热 放热
速率变化υ吸υ放同时↑ υ吸υ放同时↑ υ吸υ放同时↓ υ吸υ放同时↓
υ吸，>υ放， υ吸，>υ放， υ吸，<υ放， υ吸，<υ放，
移动方向 正向 逆向 逆向 正向
最终 υII>υI υII>υI υII<υI υII<υI
3）其他条件不变，只改变压强（适用于有气体参加的反应）
移动原因 加压 加压 减压 减压
正向体积变化 减小 增大 增大 减小
速率变化υ正υ逆同时↑ υ正υ逆同时↑ υ正υ逆同时↓ υ正υ逆同时↓
υ正，>υ逆， υ逆，>υ正， υ正，>υ逆， υ逆，>υ正，
移动方向 正向 逆向 正向 逆向
最终 υII>υI υII>υI υII<υI υII<υI
特例：
对于反应前后气体体积不变的反应：
H2（气）+I2（气）
2HI（气）
加压 减压
4）催化剂：
催化剂只改变化学反应速率，不能使平衡移动。
六、等效平衡的规律
在一定条件下（定温、定容或定温、定压），对同一可逆反应，只要起始时加入物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的含量相同，这样的平衡称为等效平衡，此类平衡有以下规律：
1．在定温定容条件下
⑴对于两边气体分子数不相等的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，如果通过可逆反应的化学计量数换算成方程式同一半边的物质时物质的量与起始所给物质对应相同，则两平衡等效。
⑵对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与起始所给物质的比例对应相同，则两平衡等效。
2．在定温定压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数换算成方程式同一半边的物质的物质的量时与起始所给物质对应成比例，则达平衡后与原平衡等效。
七、化学平衡的有关计算
有关化学平衡的计算包括：
求平衡时各组分含量，平衡浓度、起始浓度、反应物转化率、混合气体的密度或平均相对分子质量，某物质的化学计量数等。
解这类试题时要用到下列方法或规律：
（1）化学平衡计算的基本方法是“始”、“变”、“平”三段分析法。
如：
起始 a b 0 0
变化 —x
平衡 a—x
说明：
a、b表示反应物的物质的量或反应物的浓度或同温同压下气体的体积。
（2）化学平衡计算中用到的基本关系与定律：
①各物质变化浓度之比＝反应式中的化学计量数之比；
②反应物转化率＝其消耗浓度与起始浓度之比；
③平衡时某组分体积分数＝该组分在平衡混合物中的物质的量的分数；
④阿伏加德罗定律及其推论。
（3）同一物质参与两个化学平衡的计算：
要利用“同一物质”在反应②中的起始浓度＝反应①中的平衡浓度的关系，进行两次三段分析或逆向推算。
（4）改变平衡条件时，气体的平均相对分子质量（
）变化的规律：
①体系中若全为气体，据
直接判断；
②体系中若有固体或液体，当气体的物质的量不变时，据上式判断；当气体的物质的量改变时，则须根据混合气体中各组分气体体积比计算。
［思维技巧点拔］
解题一般方法：
1．牢固掌握有关的概念与原理，尤其要注意：
外界条件的改变对一个可逆反应来讲，正逆反应速率如何变化，化学平衡如何移动，在速度—时间图、转化率—时间图、反应物的含量—浓度图等上如何体现。
要能够画出有关的变化图象。
2．对于化学反应速率的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：
（1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。
（2）看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物；一般生成物多数以原点为起点。
（3）抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。
升高温度时，v（吸）＞v（放），在速率一时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。
例如，升高温度时，v（吸）大增，v（放）小增；增大反应物浓度时，v（正）突变，v（逆）渐变。
（4）注意终点。
例如在浓度一时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。
3．对于化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：
（1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理挂钩。
（2）紧扣可逆反应的特征，看清正反应方向是吸热还是放热、体积增大还是减小、不变、有无固体、纯液体物质参加或生成等。
（3）看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。
（4）看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。
（5）先拐先平。
例如，在转化率一时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。
（6）定一议二。
当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
4.几种平衡图像
对于反应mA（气）+nB（气）
pC（气）+qD（气）；△H＝－Q
⑴转化率－时间
⑵含量－时间图
⑶转化率－温度－压强图
⑷含量－温度－压强图
[例1] 如图1中I、II、III分别代表反应①③、②、④，则Y轴是指（ ）
A．平衡混合气中一种生成物的百分含量
B．平衡混合气中一种反应物的百分含量
C．平衡混合气中一种生成物的转化率
D．平衡混合气中一种反应物的转化率
[解析]
该题要求能够运用勒夏特列原理逆向思维，当压强增大时，反应①③的平衡均右移，而I曲线为增大趋势，（A）、（D）符合题意；反应②所对应的II曲线无变化，平衡不移动故与该题的解无关；反应④在增大压强时平衡逆向移动，III曲线为减小趋势，（A）、（D）符合题意。
答案：
AD
[例2] 由可逆反应测绘出图像如图2，纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量，下列对该反应的判断正确的是（ ）
A．反应物中一定有气体 B．生成物中一定有气体
C．正反应一定是放热反应 D．正反应一定是吸热反应
[解析]
定一议二。
温度不变时，增大压强，生成物的百分含量降低，说明平衡逆向移动，逆向为体积缩小方向，而题中未给出具体的可逆反应，但是可以确定生成物中一定有气体；压强不变时，升高温度，生成物的百分含量增大，说明平衡正向移动，正向为吸热反应；
答案：
BD
[例3] 在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应
达到平衡时，C的浓度为wmol·L—1，若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为wmol·L—1的是（ ）
A．4molA和2molB
B．3molC+1molD+1molB
C．2molA十1molB十3molC十1molD
D．3molC十1molD
解析：
题干只给出起始状态中A和B的物质的量而没有给出平衡状态时各物质的量，选项也只给出各起始配比，似乎无从下手。
如果用“极限思维方法”，根据守恒原理。
在温度体积不变的情况下，只要起始状态完全相同，即可达到同一平衡状态，认为两种起始状态等效。
现将选项所给配比逐一与题干配比对照。
选项A起始配比为题干的2倍，不符合题意，选项C起始配比中，如果将3molC和1molD全部转化为A、B后，也与选项A等效，同理分析只有选项D符合题意。
答案：
D
［例4］Ⅰ恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：
（1）若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为_______mol。
（2）若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为_________mol。
（3）若开始时放入xmolA、2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3amol。
则x＝___mol，y＝____mol。
平衡时，B的物质的量______（选填一个编号）。
（甲）大于2mol （乙）等于2mol
（丙）小于2mol （丁）可能大于、等于或小于2mol
作出此判断的理由是________________。
（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是___________。
Ⅱ若维持温度不变，在一个与
（1）反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。
（5）开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC。
将b与
（1）小题中的a进行比较______（选填一个编号）。
（甲）a＜b （乙）a＞b
（丙）a＝b （丁）不能比较a和b的大小
作出此判断的理由是______________。
答案：
（1）1—a
（2）3a
（3）2 3—3a 丁
若3a>1，B的物质的量小于2mol；若3a=1，B的物质的量等于2mol；若3a<1，B的物质的量大于2mol。
（4）
（5）乙
因为（5）小题中容器的容积不变，而
（1）中容器的容积缩小，所以（5）小题的容器中的压力小于
（1）
小题容器中的压力，有利于逆向反应，故在平衡后a>b。
提示：
⑶中的x值可把y的值代入求得。
专题六
化学反应速率及化学平衡典型题型
一、关于等效平衡问题及解题思路
1．等效平衡的含义：
在相同条件下，对同一可逆反应，不论反应途径如何，均能达到同一平衡状态，即平衡时相应组分的含量（体积分数、质量分数）相同，这样的化学平衡称为等效平衡。
2．等效平衡的分类
1）恒温恒容，且反应前后气体分子数改变的等效平衡
恒温恒容条件下，只要通过化学计量数比将投料量换算成同一边物质的物质的量与原投料量相同，则二者等效。
例1．在一固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB发生反应2A（g）+B（g）
3C（g）+D（g），达到平衡，c的浓度为wmol/L。
若维持容器体积和温度不变，下列四种配比作为起始物质，达平衡后，c的浓度仍为wmol/L的是（ ）
A.4molA+2molB
B.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD
C.3molC+1molD+1molB
D.3molC+1molD
【分析与解答】
根据题意:
2A（g）+B（g）==3C（g）+D（g）（反应1）<==>2A（g）+B（g）==3C（g）+D（g）（反应2）
2mol 1mol 0 0 0 0 3mol 1mol
2A（g）+B（g）==3C（g）+D（g）（反应3）<==>2A（g）+B（g）==3C（g）+D（g）（反应4）
1mol 0.5mol 0 0 0 0 1.5mol 0.5mol
在恒温恒容下，反应
（1）的浓度和压强均是反应（3）的2倍，不满足条件相同，显然不等效，若要变成等效，有两条途径：
①对反应（3）增加1molA和0.5molB，使投料量与反应
（1）相同。
②因反应（3）与反应（4）等效，增加1.5molC和0.5molD相当于增加1molA和0.5molB，使投料量与反应
（1）相同。
则反应（3）变成
2A（g）+B（g）==3C（g）+D（g）（反应1）<==>2A（g）+B（g）==3C（g）+D（g）（反应3）
2mol 1mol 0 0 1mol 0.5mol 1.5mol 0.5mol
所以，以3molC+1molD或以1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD作为起始物质均可形成与反应
（1）等效的平衡。
【正确答案】BD
2）恒温恒容，且反应前后气体分子数不变的等效平衡
只要投料量与原平衡的投料量成比例，即为等效平衡
例2．恒温恒容下，可逆反应2HI
H2+I2（气）达平衡。
下列四种投料量均能达到同一平衡，请填写：
起始状态物质的量n/mol
平衡时HI的物质的量n/mol
H2
I2
HI
1
2
0
a
①
2
4
0
②
1
0.5a
③
m
g（g≥2m）
【分析与解答】
∵题干n（H2）起始:
n（I2）起始:
n（HI）平衡=1:
2:
a<==>2:
4:
2a
∴n（HI）平衡=2a
根据反应：
2HI
H2+I2（气），起始状态1molHI<==>0.5molH2+0.5molI2
根据题干n（H2）起始:
n（I2）起始:
n（HI）平衡=1:
2:
a
则n（H2）起始:
n（I2）起始:
n（HI）平衡=0.5:
1:
0.5a
则H2和I2原有物质的量应为0和1-0.5=0.5mol
设起始HI为xmol
∵xmolHI<==>0.5xmolH2+0.5xmolI2
∴n（H2）起始=（m+0.5x）mol
n（I2）起始=（g+0.5x）mol
又∵n（H2）起始:
n（I2）起始=（m+0.5x）:
（g+0.5x）=1:
2
∴x=2（g-2m）
设n（HI）平衡为ymol，
则n（I2）起始:
n（HI）平衡=2:
a=（g+0.5x）:
y
∴y=（g-m）a
【正确答案】
起始状态物质的量n/mol
平衡时HI的物质的量n/mol
H2
I2
HI
1
2
0
a
①
2
4
0
2a
②
0
0.5
1
0.5a
③
m
g（g≥2m）
2（g-2m）
（g-m）a
3）恒温恒压下的等效平衡
只要按化学计量数换算成同一边的物质的量与原投料量成比例，则二者等效。
二、关于化学平衡计算
1．基本关系式（阿伏加德罗定律及推论）
同T同P:
n1/n2=V1/V2 （n:
气体物质的量V:
气体的体积）
同T同P:
M1/M2=ρ1/ρ2 （M:
气体相对分子量ρ:
气体的密度）
同T同V:
P1/P2=n1/n2 （n:
气体物质的量P:
气体的压强）
基本公式：
m=ρV n=m/M
2．转化率（针对反应物而言）
3．三个浓度的关系
反应物：
起始浓度—转化浓度=平衡浓度
生成物：
起始浓度＋转化浓度=平衡浓度
4．书写格式
例3.在2L密闭容器中，充入1molN2和3molH2，一定条件下发生合成氨反应，2min时达到平衡。
测得平衡混合气
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