第19讲 化学平衡- 2024年高考化学大一轮复习【精讲精练】

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变化观念与平衡思想：知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化学变化有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。
证据推理与模型认知：建立观点、结论和证据之间的逻辑关系；知道可以通过分析、推理等方法认识化学平衡的特征及其影响因素，建立模型。能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
【必备知识解读】
一、化学平衡状态
1．化学平衡研究的对象——可逆反应
2．化学平衡状态
(1)概念
一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，我们称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。
(2)建立过程
在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：
以上过程可用如图表示：
(3)平衡特点
二、化学平衡移动
1．化学平衡移动的过程
原化学平衡状态
由上图可推知：
(1)化学反应条件改变，使正、逆反应速率不再相等，化学平衡才会发生移动。
(2)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变。
2．影响化学平衡的因素
(1)若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响
【特别提醒】
压强对化学平衡的影响主要看改变压强能否引起反应物和生成物的浓度变化，只有引起物质的浓度变化才会造成平衡移动，否则压强对平衡无影响。
(2)浓度的“决定性”作用
①恒温、恒容条件
原平衡体系eq \(――→,\s\up7(充入惰性气体))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
原平衡体系eq \(――→,\s\up7(充入惰性气体))容器容积增大，各反应气体的
3．化学平衡移动与化学反应速率的关系
4．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。
【特别提醒】
①由“化学平衡”可知：勒夏特列原理的适用对象是可逆过程。
②由“减弱”可知：只能减弱改变，而不能消除改变。
三、化学图像
1．含量—时间—温度(压强)图像
常见图像形式有如下几种。其中C%指生成物的百分含量，B%指反应物的百分含量。
①
②
③
④
⑤
表示不同条件下，反应达到平衡的时间快慢、反应速率的快慢以及平衡混合物中某物质的百分含量的关系。解题方法是“先拐先平，数值大”。即曲线先出现拐点的首先达到平衡，反应速率快，以此判断温度或压强的高低。再依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。
2．转化率(或质量分数)与压强—温度图像
(1)恒压线图像
表示两个外界条件同时变化时，反应物A的转化率变化情况，解决这类图像一般采用“定一议二”的方法，即把自变量(温度、压强)之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。如：图1中，当压强相等(任意一条等压线)时，升高温度，A的转化率增大，说明升高温度平衡正向移动，即正反应为吸热反应。当温度相等时，在图1中作直线，与三条等压线交于三点，这三点自下而上为增大压强，A的转化率增大，说明增大压强平衡正向移动，即正反应为气体体积减小的反应。
(2)恒温线图像
图3中，当温度相等(任意一条等温线)时，增大压强，A的转化率增大，说明增大压强平衡正向移动，即正反应是气体体积减小的反应。当压强相等时，在图3中作直线，与两条等温线交于两点，这两点自下而上为降低温度，A的转化率增大，说明降低温度平衡正向移动，即正反应为放热反应。
3．化学平衡中的特殊图像
(1)对于化学反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应开始，v(正) >v(逆)；M点为刚达到平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故ΔH<0。
(2)对于化学反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点。L线的上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系中A的百分含量，所以E点满足v(正)>v(逆)；同理L线的下方(F点)满足v(正)【方法技巧】解答化学平衡图像题四步骤
【关键能力拓展】
一、化学平衡状态的判断
二、等效平衡的含义
在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。
三、等效平衡的判断方法
1．恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应
判断方法：极值等量即等效。
例如：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
① 2 ml 1 ml 0
② 0 0 2 ml
③ 0.5 ml 0.25 ml 1.5 ml
④ a ml b ml c ml
上述①②③三种配比，按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则SO2均为2 ml，O2均为1 ml，三者建立的平衡状态完全相同。
④中a、b、c三者的关系满足c＋a＝2，eq \f(c,2)＋b＝1时，即与上述平衡等效。
2．恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应
判断方法：极值等比即等效。
例如：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
① 2 ml 1 ml 0
② 1 ml 0.5 ml 2 ml
③ a ml b ml c ml
按化学方程式的化学计量数关系均转化为反应物，则①②中eq \f(n(SO2),n(O2))＝eq \f(2,1)，故互为等效平衡。
③中a、b、c三者关系满足eq \f(c＋a,\f(c,2)＋b)＝eq \f(2,1)或eq \f(a,b)＝eq \f(2,1)，c≥0时，即与①②平衡等效。
3．恒温条件下反应前后体积不变的反应
判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。
例如：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)
① 1 ml 1 ml 0
② 2 ml 2 ml 1 ml
③ a ml b ml c ml
①②两种情况下，eq \f(n(H2),n(I2))＝1，故互为等效平衡。
③中a、b、c三者关系满足eq \f(\f(c,2)＋a,\f(c,2)＋b)＝1或eq \f(a,b)＝1，c≥0时，即与①②平衡等效。
四、虚拟“中间态”法构建等效平衡
1．构建恒温恒容平衡思维模式
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。
2．构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)
新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。
【核心题型例解】
高频考点一 化学平衡状态的判断
【例1】下列关于化学平衡状态的叙述正确的是
达到平衡状态时，正、逆反应速率为零
可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态
达到平衡状态时，反应物完全转化成生成物
达到平衡状态时，改变外界条件均不能改变化学反应的限度
【答案】B【解析】A．达到平衡状态时，正、逆反应速率相等但不为零，A项错误；B．可逆反应在
一定条件下能达到动态平衡，即化学平衡状态，B项正确；C．达到平衡状态时，反应物不能完全转化成生成物，C项错误；D．达到平衡状态时，改变外界条件可以改变化学反应的限度，D项错误；答案选B。
【变式探究】化学反应达到化学平衡的标志是
逆反应停止进行B．反应物与生成物的浓度相等
转化率达到100%D．正反应速率和逆反应速率相等
【答案】D【解析】A．对可逆反应来说，当反应达到平衡时，v(正)=v(逆)≠0，故A不选；B．对可逆
反应来说，当反应达到平衡时，反应物和生成物的质量(或浓度)保持不变但不一定相等，故B不选；C．对可逆反应来说，反应物不可能完全转化为生成物，转化率小于100%，故C不选；D．对可逆反应来说，当反应达到平衡时，v(正)=v(逆)，故D选；故选D。
【变式探究】一定温度下，在恒容密闭容器中充入和，同时发生两个反应：
(g，甲基环氧乙烷)、
(g，丙醛)
下列不能表明反应已达到平衡状态的是
混合气体的密度不随时间变化
混合气体的总压强不随时间变化
混合气体的平均摩尔质量不随时间变化
消耗丙烯的速率等于生成速率的2倍
【答案】A【解析】A．由题意知，反应体系中反应物和生成物均为气体，根据可知，恒温恒容
密闭容器中混合气体的总质量一定，体积一定，则为定值，不能表明反应已达到平衡状态，A符合题意；B．两个反应均为反应前后气体分子数减小的反应，则反应前后总的物质的量发生变化，在恒温恒容下，压强与物质的量成正比，则混合气体的总压强不随时间变化，即总的物质的量不再变化，说明反应达到平衡状态，B不符合题意；C．反应前后混合气体的总质量不变，总的物质的量发生变化，由可知，混合气体的平均摩尔质量不随时间变化，说明反应已达平衡状态，C不符合题意；D．消耗丙烯的速率表示正反应速率，生成的速率表示逆反应速率，，符合化学计量数之比，说明反应达到平衡状态，D不符合题意；故选A。
【变式探究】将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡： 。能判断该反应已经达到化学平衡的是
①v(NH3)正=2v(CO2)逆 ②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变 ⑥密闭容器中CO2的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
①②③⑤⑦B．①②④⑤⑥C．①③④⑤⑥D．②④⑤⑥⑦
【答案】A【解析】①v(NH3)正=2v(CO2)逆，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故①正确；②该反应为气体物质的量增大的反应，容器内压强为变量，当密闭容器中总压强不变时，表明达到平衡状态，故②正确；③H2NCOONH4(s)为固体，混合气体的质量为变量，混合气体的体积不变，则密闭容器中混合气体的密度为变量，当容器内混合气体的密度不变时，表明达到平衡状态，故③正确；④只有NH3(g)、CO2(g)为气体，且二者的物质的量之比始终为2：1，则混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能判断平衡状态，故④错误；⑤H2NCOONH4(s)为固体，混合气体的总物质的量为变量，当密闭容器混合气体的总物质的量不变时，表明达到平衡状态，故⑤正确；⑥只有NH3(g)、CO2(g)为气体，且二者的物质的量之比始终为2：1，则密闭容器中CO2的体积分数始终不变，不能判断平衡状态，故⑥错误；⑦H2NCOONH4(s)为固体，混合气体总质量为变量，当混合气体的总质量不变时，表明达到平衡状态，故⑦正确；故选A。
高频考点二 考查化学平衡的计算
【例2】（2022·浙江卷）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是
A.实验①，，
B.实验②，时处于平衡状态，
C.相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
D.相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
【答案】C
【解析】实验①中，0~20min，氨气浓度变化量为2.40×10-3ml/L-2.00×10-3ml/L=
4.00×10-4ml/L，v(NH3)==2.00×10-5ml/(L·min)，反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)= EQ \f(1,2)v(NH3)=1.00×10-5ml/(L·min)，A正确；催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.00×10-4ml/L，则实验①达平衡时氨气浓度也为4.00×10-4ml/L，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，因此实验②60min时处于平衡状态，x<0.4，即x≠0.4，B正确；实验①、实验②中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是4.0010-4ml/L，实验②中60min时反应达到平衡状态，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，实验①60min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，C错误；对比实验①和实验③，氨气浓度相同，实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍，实验③先达到平衡状态，实验③的反应速率大，说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确；故选C。
【变式探究】（2022·辽宁卷）某温度下，在恒容密闭容器中发生反应，有关数据如下：
下列说法错误的是
A. 时，Z的浓度大于
B. 时，加入，此时
C. 时，Y的体积分数约为33.3%
D. 时，X的物质的量为
【答案】B
【解析】反应开始一段时间，随着时间的延长，反应物浓度逐渐减小，产物Z的平均生成速率逐渐减小，则内Z的平均生成速率大于内的，故时，Z的浓度大于，A正确； 时生成的Z的物质的量为，时生成的Z的物质的量为，故反应在时已达到平衡，设达到平衡时生了，列三段式：
根据，得，则Y的平衡浓度为，Z的平衡浓度为，平衡常数，时Y的浓度为，Z的浓度为，加入后Z的浓度变为，，反应正向进行，故，B错误；
反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2，反应体系中只有Y和Z为气体，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，，故Y的体积分数始终约为33.3%，C正确；由B项分析可知时反应处于平衡状态，此时生成Z为，则X的转化量为，初始X的物质的量为，剩余X的物质的量为，D正确；故选B。
【变式探究】一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 ml·L－1、0.3 ml·L－1、0.08 ml·L－1，则下列判断正确的是( )
A．c1∶c2＝3∶1
B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
C．X、Y的转化率不相等
D．c1的取值范围为0＜c1＜0.14 ml·L－1
【答案】D
【解析】平衡浓度之比为1∶3，转化浓度之比亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应速率，Z生成表示正反应速率且v生成(Y)∶v生成(Z)应为3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0＜c1＜0.14 ml·L－1。
【变式探究】T℃时，向容积为2 L的恒容密闭容器中充入A气体和B气体，发生如下反应：，反应进行到10 s末，达到平衡，测得的体积分数为20%，下列说法中正确的是
A．反应开始10 s内，
B．反应达到平衡状态时，
C．容器中气体密度不变时，反应达到平衡状态
D．达到平衡状态后，向容器中充入无关气体，正逆反应速率不变
【答案】D
【解析】A．利用三段式计算，假设A反应了xml，则可得三段式如下：
反应进行到末，达到平衡，测得的体积分数为20%，可得关系：，x=0.667ml则反应开始内，，A错误；反应达到平衡状态时，，B项错误；反应未达到平衡状态，容器中气体密度也不变，C项错误；充入无关气体，各物质的浓度不变，速率不变，D项正确。故选D。
高频考点三 外界条件对化学平衡的影响
【例3】（2022·海南卷）某温度下，反应在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是
A. 增大压强，，平衡常数增大
B. 加入催化剂，平衡时的浓度增大
C. 恒容下，充入一定量，平衡向正反应方向移动
D. 恒容下，充入一定量的，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少的反应，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的，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不正确；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不正确；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不正确；综上所述，本题选C。
【变式探究】 (2022·北京卷)某的多孔材料刚好可将“固定”，实现了与分离并制备，如图所示：
己知：
下列说法不正确的是
A. 气体温度升高后，不利于的固定
B. 被固定后，平衡正移，有利于的去除
C. 制备的原理为：
D. 每制备，转移电子数约为
【答案】D
【解析】二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，四氧化二氮的浓度减小，所以气体温度升高后，不利于四氧化二氮的固定，故A正确；四氧化二氮被固定后，四氧化二氮的浓度减小，二氧化氮转化为四氧化二氮的平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓度减小，所以四氧化二氮被固定后，有利于二氧化氮的去除，故B正确；由题意可知，被固定后的四氧化二氮与氧气和水反应生成硝酸，反应的化学方程式为，故C正确；四氧化二氮转化为硝酸时，生成1ml硝酸，反应转移1ml电子，则每制备0.4ml硝酸，转移电子数约为0.4ml×6.02×1023=2.408×1023，故D错误；故选D。
【变式探究】（2022·浙江卷）关于反应，达到平衡后，下列说法不正确的是
A.升高温度，氯水中的减小
B.氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，增大
C.取氯水稀释，增大
D.取两份氯水，分别滴加溶液和淀粉KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存限度
【答案】D
【解析】HClO受热易分解，升高温度，HClO分解，平衡正向移动，c(HClO)减小，A正确；氯水中加入少量醋酸钠固体，醋酸根离子和氢离子结合生成醋酸分子，氢离子浓度减小，平衡正向移动，c(HClO)增大，B正确；氯水稀释，平衡正向移动，而c(HClO)和c(Cl-)均减小，但HClO本身也存在电离平衡HClO⇌H++ClO-，稀释促进了HClO的电离，使c(HClO)减少更多，因此增大，C正确；氯水中加硝酸银产生白色沉淀，证明溶液中有氯离子，氯水中加淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，证明生成了碘单质，溶液中有强氧化性的物质，而氯气和次氯酸都有强氧化性，不能证明反应物和生成物共存，即不能证明上述反应存在限度，D错误；故选D。
【方法技巧】化学平衡移动题的解题流程
【变式探究】温度为T℃时，向某密闭容器中分别加入足量活性炭和1 ml ，发生反应： ，并达到平衡。下列说法正确的是
使用催化剂，可以改变该反应的和活化能
粉碎活性炭固体，正反应速率增大，平衡正向移动
降低压强，平衡正向移动，平衡常数K增大
恒压下，充入稀有气体，利于提高的转化率
【答案】D【解析】A．使用催化剂，可降低反应的活化能，但不改变该反应的，故A错误； B．粉碎活性炭固体，可增大反应物间的接触面积，从而加快反应速率，但对平衡无影响，故B错误；C．平衡常数K为温度函数，不受压强影响，故C错误；D．恒压下，充入稀有气体，容器体积增大，平衡相气体分子数增大的正向进行，从而利于提高二氧化氮的转化率，故D正确；故选D。
高频考点四 化学平衡移动原理在化工生产中的应用
【例4】硫酸是一种重要的化工产品，硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前硫酸的重要生产方法是“接触法”，有关接触氧化反应2SO2+O22SO3的说法不正确的是
A．该反应为可逆反应，故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫
B．达到平衡后，反应就停止了，故此时正、逆反应速率相等且均为0
C．一定条件下，向某密闭容器中加入2mlSO2和1mlO2，则从反应开始到达平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等
D．在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题
【答案】B
【解析】A．可逆反应是在一定条件下不能进行彻底的反应，正反应和逆反应同时进行，该反应为可逆反应，故在一定条件下SO2和O2不可能全部转化为SO3，选项A正确；B．达到平衡后，正反应速率和逆反应速率相同，是动态平衡，速率不能为0，选项B错误；C．一定条件下，向某密闭容器中加入2mlSO2和1mlO2，则从反应开始到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻，正、逆反应速率相等达到平衡，选项C正确；D．反应是放热反应，但为了反应速率需要一定温度，催化剂活性最大，常压下，二氧化硫的转化率已经很高，改变压强对转化率影响不大，在利用上述反应生产三氧化硫时，要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题，选项D正确；答案选B。
【变式探究】有催化剂的合成塔中发生的反应为 ，。298K下合成氨反应的平衡常数K=4.1×106，下列说法错误的是
A．合成氨反应在298K时进行得比较完全
B．合成氨反应在298K时反应速率较快
C．仅从K的值无法得知该反应的平衡转化率
D．改变温度，K的值也会变化
【答案】B
【解析】A．一般K就认为反应进行得较完全，298K下合成氨反应的平衡常数K=4.1×106，因此合成氨反应在298K时进行得比较完全，A正确；
B．K较大，不能说明速率较快，B错误；
C．没有具体反应数据，仅从K的值无法得知该反应的平衡转化率，C正确；
D．K只和温度有关，改变温度，K的值也会变化 ，D正确；
故选B。
【方法技巧】化工生产适宜条件选择的一般原则
【变式探究】一定温度下，在某密闭容器中的和发生下列反应，并达到平衡状态： 。下列说法正确的是
A．升高温度，
B．加入，平衡正向移动，平衡常数增大
C．使用合适的催化剂，可提高的平衡转化率
D．压缩容器的容积，平衡时的物质的量增大
【答案】D
【解析】A．该反应的正反应为放热反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，但正反应速率加快的倍数小于逆反应速率加快的倍数，即v正＜v逆，平衡逆向移动，A项错误；
B．加入CO2(g)，平衡正向移动，平衡常数与浓度无关，平衡常数不变，B项错误；
C．使用合适的催化剂，能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但不能使平衡发生移动，不能提高CO2的平衡转化率，C项错误；
D．该反应的正反应气体体积减小，压缩容器的容积，增大压强，平衡正向移动，平衡时CH3OH(g)的物质的量增大，D项正确；
答案选D。
高频考点五 化学平衡移动原理的应用
【例5】（2023·北京卷第4题）下列事实能用平衡移动原理解释的是
A. H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解
B. 密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深
C. 铁钢放入浓HNO3中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D. 锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生
【答案】B
【解析】MnO2会催化 H2O2分解，与平衡移动无关，A项错误；NO2转化为N2O4 的反应是放热反应，升温平衡逆向移动，NO2浓度增大，混合气体颜色加深，B项正确；铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体，与平衡移动无关，C项错误；加入硫酸铜以后，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D项错误；故选B。
【变式探究】下列有关化学平衡的说法错误的是
A．对于恒温密闭容器中进行的反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，若 N2的体积分数保持不变，则一定说明 反应已达到平衡状态
B．一定温度下， 将 4.0g CaCO3固体置于 1L 恒容密闭容器中充分反应达到平衡后，c(CO2 )=0.0125ml/L， 若保持温度不变，将容器体积扩大至 2L，达到新平衡后 c(CO2)=0.0125ml/L
C．反应： CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ∆H>0，在其它条件不变的情况下， 升高温度、增大水蒸气的浓度均能提高 CH4的平衡转化率
D．一定温度下， 恒容密闭容器中充入一定量 NO2发生反应：2NO2N2O4达到平衡后，再向容器中充入一定量的 NO2并达到新的平衡， 则 NO2体积分数先增大后减小，但比原平衡小
【答案】D
【解析】A．平衡时，各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量及气体的体积分数都不变，所以若N2的体积分数保持不变，则一定说明反应已达到平衡状态，故A正确；
B．该反应的K=c(CO2)，温度不变，K不变，则c(CO2)不变，故B正确；
C．该反应是一个反应前后气体体积增大的吸热反应，升高温度、增大水蒸气浓度都使平衡正向移动，甲烷的转化率提高，故C正确；
D．恒温恒容条件下，达到平衡后，再向容器中充入一定量的 NO2 并达到新的平衡， 则 NO2 体积分数先增大后减小，因为平衡正向移动，比原平衡大，故D错误；
答案选D。
【变式探究】下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A．由、、组成的平衡体系通过缩小体积加压后颜色变深
B．重铬酸钾溶液中存在：，若滴加少量溶液，溶液由橙色变黄色
C．实验室用排饱和食盐水的方法收集
D．开启啤酒瓶后，马上泛起大量泡沫
【答案】A
【解析】A．加压平衡不移动，但容器体积减小，浓度增大，颜色加深，故该事实不能用平衡移动原理解释，选项A符合题意；
B．重铬酸钾溶液中存在：，若滴加少量溶液，氢离子浓度减小，平衡正向移动，减小，溶液由橙色变黄色，能用平衡移动原理解释，选项B不符合题意；
C．饱和食盐水中氯离子浓度大，平衡逆向移动，故氯气在饱和食盐水中溶解度小，可用排饱和食盐水的方法收集，能用平衡移动原理解释，选项C不符合题意；
D．开启啤酒瓶后，马上泛起大量泡沫，原因是压强减小，碳酸分解向正反应方向移动，能用勒夏特列原理解释，选项D不符合题意；答案选A。
改变的条件(其他条件不变)
化学平衡移动的方向
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，如图甲
减小反应物浓度或增大生成物浓度
向逆反应方向移动，如图乙
压强(对有气体参加的反应)
反应前后气体体积改变
增大压强
向气体分子总数减小的方向移动，如图丙
减小压强
向气体分子总数增大的方向移动，如图丁
反应前后气体体积不变
改变压强
平衡不移动，如图戊
温度
升高温度
向吸热反应方向移动，如图己
降低温度
向放热反应方向移动，如图庚
催化剂
同等程度改变v正、v逆，平衡不移动，如图辛
v正>v逆
平衡向正反应方向移动
v正＝v逆
反应达到平衡状态，不发生平衡移动
v正＜v逆
平衡向逆反应方向移动
化学反应
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
是否平衡
混合物体系中各成分的含量
①各物质的物质的量或物质的量分数一定
平衡
②各物质的质量或质量分数一定
平衡
③各气体的体积或体积分数一定
平衡
④总体积、总压强、总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反
应速率之
间的关系
①单位时间内消耗了m ml A，同时也生成了m ml A
平衡
②单位时间内消耗了n ml B，同时也消耗了p ml C
平衡
③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q
不一定平衡
④单位时间内生成了n ml B，同时也消耗了q ml D
不一定平衡
压强
①其他条件一定、总压强一定，且m＋n≠p＋q
平衡
②其他条件一定、总压强一定，且m＋n＝p＋q
不一定平衡
混合气体的平均相对分子质量
①平均相对分子质量一定，且m＋n≠p＋q
平衡
②平均相对分子质量一定，且m＋n＝p＋q
不一定平衡
温度
任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时
平衡
气体密度(ρ)
①只有气体参加的反应，密度保持不变(恒容密闭容器中)
不一定平衡
②m＋n≠p＋q时，密度保持不变(恒压容器中)
平衡
③m＋n＝p＋q时，密度保持不变(恒压容器中)
不一定平衡
颜色
反应体系内有色物质的颜色稳定不变(其他条件不变)
平衡
时间段/
产物Z的平均生成速率/
0～2
0.20
0～4
0.15
0～6
0.10
条件
原则
从化学反应速率分析
既不能过快，又不能太慢
从化学平衡移动分析
既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性
从原料的利用率分析
增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本
从实际生产能力分析
如设备承受高温、高压能力等
从催化剂的使用活性分析
注意催化剂的活性对温度的限制