2．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0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·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0.3mol·L－1B．Y2为0.4mol·L－1
C．X2为0.2mol·L－1D．Z为0.4mol·L－1
答案 A
极端假设法确定各物质浓度范围
上述题目2可根据极端假设法判断，假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。
假设反应正向进行到底：
X2（g）＋Y2（g）2Z（g）
起始浓度（mol·L－1）0.10.30.2
改变浓度（mol·L－1）0.10.10.2
终态浓度（mol·L－1）00.20.4
假设反应逆向进行到底：
X2（g）＋Y2（g）2Z（g）
起始浓度（mol·L－1）0.10.30.2
改变浓度（mol·L－1）0.10.10.2
终态浓度（mol·L－1）0.20.40
平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈（0,0.2），Y2∈（0.2,0.4），Z∈（0,0.4）。
题组二 化学平衡状态标志的判断
3．可逆反应：
2NO2（g）2NO（g）＋O2（g）在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是（ ）
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2
②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥⑦B．②③⑤⑦
C．①③④⑤D．全部
答案 A
解析 ①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2，能说明达到平衡状态，②描述的都是正反应方向的速率，无法判断是否达到平衡状态；③无论达到平衡与否，同向的速率之比总是符合化学方程式中化学计量数之比；④混合气体的颜色不变能够说明达到了化学平衡状态；因容器体积固定，密度是一个常数，所以⑤不能说明反应达到平衡状态；该反应是一个反应前后气体体积不等的反应，容器的体积又固定，所以⑥⑦均能说明达到平衡。
4．下列说法可以证明H2（g）＋I2（g）2HI（g）已达平衡状态的是____________（填序号）。
①单位时间内生成nmolH2的同时，生成nmolHI ②一个H—H键断裂的同时有
两个H—I键断裂 ③百分含量w（HI）＝w（I2） ④反应速率v（H2）＝v（I2）＝
v（HI）
⑤c（HI）∶c（H2）∶c（I2）＝2∶1∶1 ⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化
⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化 ⑧条件一定，混合气体的平均相对分
子质量不再变化 ⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化 ⑩温度和压强一
定时，混合气体的密度不再变化
答案 ②⑥⑨
解析
（1）对于反应前后气体分子总数不等的可逆反应，可从化学反应速率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温度、平均相对分子质量、压强、密度等来判断。
（2）对于反应前后气体分子总数相等的可逆反应，可从化学反应速率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温度等来判断（此时平均相对分子质量、压强、密度不能作为判断依据）。
5．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X（g）Y（g）＋Z（s），以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是（ ）
A．混合气体的密度不再变化
B．反应容器中Y的质量分数不变
C．X的分解速率与Y的消耗速率相等
D．单位时间内生成1molY的同时生成2molX
答案 C
解析 X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时，才能说明反应达到平衡状态，故C项说明反应未达到平衡状态。
6．在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A（s）＋2B（g）C（g）＋D（g），当下列物理量不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是（ ）
A．混合气体的压强
B．混合气体的平均相对分子质量
C．A的物质的量浓度
D．气体的总物质的量
答案 B
解析 因反应前后气体分子数不变，故无论反应是否平衡，混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变；A为固态，其物质的量浓度为常数；若反应正向移动，混合气体的质量增加，则混合气体的平均相对分子质量变大，反之变小，故混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态。
7．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：
C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是（ ）
A．体系的压强不再发生变化
B．v正（CO）＝v逆（H2O）
C．生成nmolCO的同时生成nmolH2
D．1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键
答案 C
解析 不论反应是否达到平衡状态，生成nmolCO的同时都会生成nmolH2。
8．（2012·山东理综，29改编）已知N2O4（g）2NO2（g） ΔH>0，现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。
答案 ad
解析 b项，对于一个特定反应，ΔH固定不变，不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据；c项，随着反应的进行，N2O4分解速率逐渐降低。
“两审”“两标志”突破化学
平衡状态标志的判断
1．“两审”
一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；二审反应特点：
①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；②有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。
2．“两标志”
（1）本质标志
v正＝v逆≠0。
对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。
（2）等价标志
①全部是气体参加的气体体积可变的反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。
例如，N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）。
②体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量分数保持不变。
③对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。
④对于有有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。
例如，2NO2（g）N2O4（g）。
⑤体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。
注意 以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志：
a．恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化。
如2HI（g）I2（g）＋H2（g）。
b．全部是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不随时间而变化。
如2HI（g）I2（g）＋H2（g）。
c．全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
考点二 化学平衡的移动
1．概念
可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件（如温度、压强、浓度等）发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。
这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。
2．过程
3．化学平衡移动与化学反应速率的关系
（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正平衡向逆反应方向移动。
4．影响化学平衡的外界因素
（1）影响化学平衡的因素
若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：
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）
反应前后气体分子数改变
增大压强
向气体体积减小的方向移动
减小压强
向气体体积增大的方向移动
反应前后气体分子数不变
改变压强
平衡不移动
温度
升高温度
向吸热反应方向移动
降低温度
向放热反应方向移动
催化剂
使用催化剂
平衡不移动
（2）勒夏特列原理
如果改变影响化学平衡的条件之一（如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
5．几种特殊情况
（1）当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。
（2）对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。
（3）“惰性气体”对化学平衡的影响
①恒温、恒容条件
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、恒压条件
（4）同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。
深度思考
1．v正增大，平衡一定向正反应方向移动吗？
答案 不一定。
只有v正>v逆时，才使平衡向正反应方向移动。
2．某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，①若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？
②若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？
答案 ①不一定，如反应前后气体分子数不变的反应，增大压强或使用催化剂，速率发生变化，但平衡不移动。
②一定，化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变，使v正≠v逆才发生移动的。
3．改变条件，平衡向正反应方向移动，原料的转化率一定提高吗？
答案 不一定，不能把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来，当反应物总量不变时，平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高；当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动时，只会使其他的反应物的转化率提高。
4．升高温度，化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小吗？
答案 不会。
因为升高温度v吸和v放均增大，但二者增大的程度不同，v吸增大的程度大于v放增大的程度，故v吸和v放不再相等，v吸>v放，原平衡被破坏，平衡向吸热反应的方向移动，直至建立新的平衡。
降温则相反。
题组一 选取措施使化学平衡定向移动
1．COCl2（g）CO（g）＋Cl2（g） ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：
①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是（ ）
A．①②④B．①④⑥C．②③⑤D．③⑤⑥
答案 B
解析 该反应为体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。
恒压通入惰性气体，相当于减压。
恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。
增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。
2．某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应[2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g），ΔH<0]的正、逆反应速率的影响如图所示：
（1）加催化剂对反应速率影响的图像是________（填序号，下同），平衡________移动。
（2）升高温度对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。
（3）增大反应容器体积对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。
（4）增大O2的浓度对反应速率影响的图像是__________，平衡向________方向移动。
答案
（1）C 不
（2）A 逆反应 （3）D 逆反应
（4）B 正反应
解析
（1）加入催化剂，正、逆反应速率均增大，图像上应该出现“断点”，且应在原平衡的反应速率之上；催化剂使正、逆反应速率增大的倍数相同，则改变条件后的速率线应该平行于横坐标轴，图像为C。
（2）升高温度，正、逆反应速率均增大，图像上应该出现“断点”且应在原平衡的反应速率之上。
因题给反应的正反应放热，升温平衡逆向移动，所以v正′（3）增大反应容器体积即减小压强，正、逆反应速率均减小，图像上应该出现“断点”且应在原平衡的反应速率之下。
因减小压强平衡逆向移动，所以v正′（4）增大O2的浓度，正反应速率会“突然增大”，图像上出现“断点”且应在原平衡的反应速率之上，但逆反应速率应该在原来的基础上逐渐增大，图像为B。
解析化学平衡移动题目的一般思路
题组二 条件改变时化学平衡移动结果的判断
3．对已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是（ ）
①生成物的百分含量一定增加 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使用了适宜的催化剂
A．②⑤B．①②C．③⑤D．④⑥
答案 A
4．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，压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅
答案 C
解析 颜色加深平衡向左移动，所以正反应为放热反应，A错误；首先假设平衡不移动，加压颜色加深，但平衡向右移动，使混合气体颜色在加深后的基础上变浅，但一定比原平衡的颜色深，B错误；同理C选项，首先假设平衡不移动，若体积减小一半，压强为原来的两倍，但平衡向右移动，使压强在原平衡2倍的基础上减小，正确；D选项体积不变，反应物及生成物浓度不变，所以正逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色无变化，错误。
5．（2009·四川理综，13）在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX（g）nY（g） ΔH＝QkJ·mol－1。
反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：
c（Y）/mol·L－1
温度/℃
气体体积/L
1
2
4
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20
0.90
0.63
300
1.30
1.00
0.70
下列说法正确的是（ ）
A．m>n
B．Q<0
C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少
D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动
答案 C
解析 温度不变时（假设100℃条件下），体积是1L时，Y的物质的量为1mol，体积为2L时，Y的物质的量为0.75mol·L－1×2L＝1.5mol，体积为4L时，Y的物质的量为0.53mol·L－1×4L＝2.12mol，说明体积越小，压强越大，Y的物质的量越小，Y的质量分数越小，平衡向生成X的方向进行，m0，B、D项错误。
6．某温度下，反应2A（g）B（g）（正反应为吸热反应）在密闭容器中达到平衡，平衡后c（A）/c（B）＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时c（A）/c（B）＝b，下列叙述正确的是（ ）
A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则aB．若a＝b，则B容器中一定使用了催化剂
C．若其他条件不变，升高温度，则有aD．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则有a>b
答案 B
解析 A项中增加B气体，相当于压强增大，平衡正向移动，所以b（1）压强的影响实质是浓度的影响，所以只有当这些“改变”造成浓度改变时，平衡才有可能移动。
（2）化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“消灭”外界条件的改变，改变是不可逆转的。
新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。
如①增大反应物A的浓度，平衡右移，A的浓度在增大的基础上减小，但达到新平衡时，A的浓度一定比原平衡大。
②若将体系温度从50℃升高到80℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50℃（3）我们在分析化学平衡移动对颜色、压强、浓度等变化时，有时我们可以给自己建一个平台，“假设平衡不移动”，然后在此平台的基础上进行分析、比较就容易得到正确答案。
考点三 等效平衡
1．含义
在一定条件下（等温等容或等温等压），对同一可逆反应体系，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同。
2．原理
同一可逆反应，当外界条件一定时，反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，最后都能达到平衡状态。
其中平衡混合物中各物质的含量相同。
由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关。
因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件（温度、浓度、压强等）完全相同，则可形成等效平衡。
深度思考
1．在等温等容条件下，可逆反应：
2A（g）＋B（g）3C（g）＋D（g） ΔH＝－Q1
kJ·mol－1（Q1>0），起始物质的量如下表所示：
序号
A
B
C
D
①
2mol
1mol
0
0
②
4mol
2mol
0
0
③
1mol
0.5mol
1.5mol
0.5mol
④
0
1mol
3mol
1mol
⑤
0
0
3mol
1mol
（1）上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是哪几组？
达到平衡后，哪些量相同？
（2）达到平衡后，①放出的热量为Q2kJ，⑤吸收的热量为Q3kJ，则Q1、Q2、Q3的定量关系为________________。
答案
（1）①③⑤互为等效平衡。
表现在达到平衡后物质的量、质量、体积、物质的量浓度、组分百分含量（物质的量分数、质量分数、体积分数）相同。
（2）Q2＋Q3＝Q1
（教师用书）等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数不等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质（一边倒），其物质的量对应相同，则它们互为等效平衡。
2．在等温等容条件下，可逆反应：
2A（g）＋B（g）3C（g）＋D（s）起始物质的量如下表所示：
序号
A
B
C
D
①
2mol
1mol
0
0
②
4mol
2mol
0
0
③
1mol
0.5mol
1.5mol
0.5mol
④
0
1mol
3mol
1mol
⑤
0
0
3mol
1mol
上述反应达到平衡时，互为等效平衡的是哪几组？
达到平衡后，哪些量相同？
答案 ①②③⑤互为等效平衡。
表现在达到平衡后组分百分含量（物质的量分数、质量分数、体积分数）相同。
（教师用书）等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数相等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质（一边倒），其物质的量对应成比例，则它们互为等效平衡。
3．在等温等压条件下，可逆反应2A（g）＋B（g）3C（g）＋D（g）起始物质的量如下表所示：
序号
A
B
C
D
①
2mol
1mol
0
0
②
4mol
2mol
0
0
③
1mol
0.5mol
1.5mol
0.5mol
④
0
1mol
3mol
1mol
⑤
0
0
3mol
1mol
上述反应达到平衡后，互为等效平衡的是哪几组？
达到平衡后，哪些量相同？
答案 ①②③⑤互为等效平衡。
表现在达到平衡后物质的量浓度、组分百分含量（物质的量分数、质量分数、体积分数）相同。
题组一 等温、等容条件下等效平衡的应用
1．在恒温恒容的密闭容器中，发生反应：
3A（g）＋B（g）xC（g）。
Ⅰ.将3molA和2molB在一定条件下反应，达平衡时C的体积分数为a；Ⅱ.若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n（A）、n（B）、n（C），平衡时C的体积分数也为a。
下列说法正确的是（ ）
A．若Ⅰ达平衡时，A、B、C各增加1mol，则B的转化率将一定增大
B．若向Ⅰ平衡体系中再加入3molA和2molB，C的体积分数若大于a，可断定x>4
C．若x＝2，则Ⅱ体系起始物质的量应满足3n（B）>n（A）＋3
D．若Ⅱ体系起始物质的量满足3n（C）＋8n（A
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